Observamos no óptico e no infravermelho galáxias e quasares num Universo com algumas centenas de milhões de anos de idade (hoje ele tem cerca de 15 mil milhões de anos). Na região das micro-ondas, porém, temos hoje a possibilidade de observar algo muito mais antigo, a radiação "fossilizada" remanescente de uma época apenas alguns milhares de anos posterior ao nascimento do Universo.
Segundo a teoria do Big Bang, o Universo começou de uma forma extremamente compacta, muito denso e quente. A radiação e a matéria interagiam mutuamente, ambas sendo criadas e aniquiladas muito rapidamente. Mas o Universo expandia-se e, apenas cerca de 300 milhares de anos após o Big Bang, tinha-se expandido e arrefecido o suficiente para se dar o desacoplamento entre a matéria e a radiação. Os fotões passaram a viajar livremente pelo Universo, a matéria deixou de constituir um obstáculo intransponível.
Com o passar do tempo a matéria, sob a acção da força gravitacional, formou aglomerados cada vez mais densos, donde resultou a formação de galáxias e estrelas, planetas e, pelo menos neste canto do Universo, Vida. Durante todo este tempo os fotões da época do desacoplamento continuaram a viajar livremente, espalhando-se por todo o Universo. A expansão modificou-lhes o comprimento de onda, levando-os desde o óptico (correspondente aos milhares de graus da sua formação, na altura do desacoplamento), para o infravermelho e em direcção ao rádio. Hoje podemos detectá- -los na transição entre estas duas zonas do espectro, na região das micro-ondas. As características desta radiação, hoje, são idênticas à que seria emitida por um corpo negro ideal (um corpo teórico que absorve toda a luz que sobre ele incide) com uma temperatura de 2.728 K. Contudo, as características do Universo aquando da "última interacção" continuam impressas nesta radiação e, ao estudar, por
exemplo, a distribuição da sua intensidade no céu podemos ver minúsculas oscilações que representam a distribuição da matéria no Universo durante a época de desacoplamento.
Em Novembro de 1989, com o objectivo de estudar a radiação cósmica de fundo na região das micro-ondas, a NASA lançou o COBE (Cosmic Background Explorer). As imagens seguintes resultam das suas observações e ilustram bem as características desta radiação.
Na primeira imagem podemos ver todo o céu, visto em micro-ondas pelo COBE, numa projecção onde a Galáxia percorre horizontalmente o centro da imagem. A característica mais evidente é a chamada "anisotropia dipolar", uma variação suave na radiação de fundo devida ao movimento do Sistema Solar relativamente à própria radiação. A amplitude deste sinal é extraordinariamente fraca, apenas 0.01 graus distinguem as partes mais claras das mais escuras (os 2.728 K representam a média). Na figura central podemos ver a radiação de micro-ondas, quando subtraída a contribuição dipolar. A Via-Láctea é agora evidente. Subtraindo também esta componente ficamos finalmente com a contribuição da radiação proveniente da época do desacoplamento. As flutuações agora têm uma amplitude de apenas algumas partes em 100000. Esta figura revela a estrutura do Universo quando este tinha apenas algumas centenas de milhares de anos. As manchas que vemos são as "sementes" que dariam origem, muito mais tarde, aos aglomerados de galáxias que observamos hoje.
JMA