Quase todos os astrônomos concordam com a teoria do Big Bang. Volte o relógio para até 13,8 bilhões de anos atrás, e tudo no universo estava em um único ponto no espaço – infinitamente quente, pequeno e denso. Em um instante, tudo se expandiu para fora daquele local, formando a energia, os átomos e, finalmente, as estrelas e as galáxias que vemos hoje. Mas chamar este conceito meramente de uma teoria é julgar a enorme quantidade de evidências que temos.
Existem linhas separadas de provas, cada uma das quais aponta de forma independente para a origem de nosso Universo. A primeira veio com a descoberta surpreendente de que quase todas as galáxias estão se afastando de nós.
Em 1912, Vesto Slipher calculou a velocidade e a direção de “nebulosas espirais”, medindo a variação nos comprimentos de onda de luz que vinham delas. Ele percebeu que a maioria delas estavam se afastando de nós. Sabemos agora que esses objetos são galáxias, mas há um século os astrônomos pensavam que estas vastas coleções de estrelas realmente estavam dentro da Via Láctea.
Em 1924, Edwin Hubble descobriu que as galáxias estavam de fato fora da Via Láctea. Ele observou um tipo especial de estrela variável que tem uma relação direta entre a produção de energia e o tempo que leva a pulsar em brilho. Ao encontrar essas estrelas variáveis em outras galáxias, ele foi capaz de calcular o quão longe elas estavam. Hubble descobriu que todas essas galáxias estavam a milhões de anos-luz de distância.
Então, se essas galáxias estão longe, muito longe, e movendo-se rapidamente para longe de nós, isso sugere que o Universo inteiro deveria estar localizado em um único ponto há bilhões de anos.
A segunda linha de evidência vem da abundância de elementos que vemos ao nosso redor.
Nos primeiros momentos após o Big Bang, não havia nada mais do que hidrogênio comprimido em um volume pequeno, com uma alta temperatura e pressão colossal. O Universo inteiro estava agindo como o núcleo de uma estrela, fundindo hidrogênio em hélio e outros elementos.
Isto é conhecido como núcleo-síntese do Big Bang. Conforme os astrônomos olham para o Universo e medem os índices de hidrogênio, hélio e outros oligoelementos, eles correspondem exatamente ao que você esperaria encontrar se todo o Universo já foi uma “grande estrela”.
Linha de evidência número 3: A radiação cósmica de fundo em microondas. Em 1960, Arno Penzias e Robert Wilson estavam experimentando um telescópio de rádio de 6 metros, e descobriram uma emissão de rádio que estava vindo de todas as direções no céu, e que media apenas alguns graus acima do zero absoluto (-273,15°C).
Teorias previram que após o Big Bang, aconteceu uma tremenda liberação de radiação. E agora, bilhões de anos mais tarde, esta radiação estaria se movendo tão rapidamente para longe de nós que o comprimento de onda da radiação teria mudado de luz visível para a radiação em microondas que vemos hoje.
A última linha de evidência é a formação das galáxias e a estrutura em grande escala do universo. Cerca de 10.000 anos após o Big Bang, o universo esfriou a ponto de que a atração gravitacional da matéria era a forma dominante de densidade de energia do Universo. Esta massa foi capaz de formar as primeiras estrelas, galáxias e, eventualmente, as estruturas de grande escala que vemos em todo o Universo hoje.
Estes são conhecidos como os quatro pilares do Big Bang. Quatro linhas independentes de evidências que juntas formam uma das teorias mais influentes e apoiadas de toda a cosmologia. Mas há mais linhas de evidência. Há flutuações na radiação cósmica de fundo; não termos visto nenhuma estrela mais velha do que 13,8 bilhões anos; e as descobertas da matéria escura e energia escura.