Um satélite de observação astronômica registra a intensidade da radiação cósmica de fundo em diferentes…

Questão

Um satélite de observação astronômica registra a intensidade da radiação cósmica de fundo em diferentes comprimentos de onda. No gráfico descrito pelos dados, a intensidade apresenta um pico na faixa das micro-ondas e diminui para comprimentos de onda menores ou maiores. Essa radiação é observada atualmente em todas as direções do céu. Considerando o padrão descrito, qual interpretação relaciona essa observação a um modelo científico para a evolução do Universo?

1. A) A radiação surgiu durante a formação das primeiras galáxias e revela as condições físicas desse processo cósmico.
2. B) A radiação foi emitida pelas primeiras estrelas e espalhada pelo espaço durante a formação das galáxias.
3. C) A radiação é um vestígio de uma fase inicial quente e densa do Universo, previsto pelo modelo do Big Bang.
4. D) A radiação corresponde à emissão térmica da matéria presente na Via Láctea, observada em diferentes direções do céu.
5. E) A radiação indica que o Universo permaneceu em equilíbrio térmico e sem mudanças desde sua origem até o presente.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. A questão descreve a radiação cósmica de fundo, com pico na faixa das micro-ondas e observada uniformemente em todas as direções do céu. Esse padrão corresponde ao espectro de um corpo negro, ou seja, emissão térmica de um meio muito quente que se resfriou.
2. Os dois dados-chave são o pico nas micro-ondas (radiação térmica de temperatura muito baixa, cerca de 2,7 K) e a isotropia, isto é, a mesma intensidade em todas as direções, o que indica uma origem em todo o Universo e não em uma região específica.
3. O modelo do Big Bang prevê que o Universo primordial era quente e denso, com matéria e radiação em equilíbrio térmico, e que, com a expansão, essa radiação se resfriou e chegou até nós como fundo de micro-ondas. Logo, a alternativa C é a interpretação científica correta e coincide com o gabarito.
4. A alternativa A está errada porque a radiação é anterior à formação das galáxias, não produzida por elas. A alternativa B está errada porque a radiação não foi emitida por estrelas, mas é remanescente de uma fase anterior a elas. A alternativa D está errada porque a radiação é cósmica e isotrópica, não emitida pela Via Láctea. A alternativa E está errada porque o Universo evoluiu e se expandiu, e a radiação registra justamente essa mudança de temperatura ao longo do tempo.

💡 Dica: Associe o pico de micro-ondas e a isotropia da radiação ao modelo do Big Bang.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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