domingo, 7 de março de 1999

As medidas astronômicas e o tamanho do Universo

A comunidade astronômica internacional está passando por tempos movimentados. Novas tecnologias de observação estão revolucionando nossa visão do cosmos, da exploração de planetas vizinhos à observação de fenômenos muito distantes.
Vale lembrar que, em astronomia, distâncias são medidas em anos-luz, a distância percorrida pela luz (no vácuo) em um ano. Como a velocidade da luz é de 300 mil quilômetros por segundo, um ano-luz equivale a cerca de 10 trilhões de quilômetros. Portanto, quando astrônomos dizem que a estrela mais próxima do Sol (Alfa-Centauro) está a 4,3 anos-luz, isso significa que a luz que vemos agora deixou a estrela há 4,3 anos. Na verdade, o Universo é tão imenso que nem mesmo anos-luz são suficientes como unidade de distância. É comum usar a unidade "megaparsec" (Mpc), que corresponde a 3,3 milhões de anos-luz. Como exemplo, Andrômeda, nossa galáxia vizinha, está situada a pouco mais de 0,5 Mpc do Sol.
Um dos grande problemas da astronomia é justamente o tamanho do Universo. Como o leitor pode imaginar, não é nada fácil medir a distância de objetos muito distantes. O método mais popular usa as chamadas "fontes-padrão". A idéia é simples. Imagine que você queira medir a distância entre duas montanhas. Enquanto você escala uma das montanhas, seu colega escala a outra e coloca uma lanterna na sua direção. Há uma relação que diz que a intensidade da luz emitida por uma fonte cai com o quadrado da distância. Com um instrumento que meça a intensidade da luz, basta comparar a intensidade da fonte quando ela está perto e longe para obtermos sua distância. Usando a mesma lanterna, fica fácil medir a distância até outras montanhas. A lanterna é uma "fonte-padrão".
Para observar distâncias cada vez maiores, astrônomos procuram por fontes-padrão cada vez mais poderosas. Quando o americano Edwin Hubble descobriu que o Universo está em expansão, ele usou uma fonte-padrão conhecida como variável cefeida, uma estrela cuja luz oscila regularmente. Ele identificou cefeidas em galáxias próximas da Via Láctea e, com isso, conseguiu medir suas distâncias; Hubble usou estrelas como lanterna. Mas, para galáxias mais distantes, as cefeidas são muito fracas. O que fazer? Subir outro degrau.
Nas duas últimas décadas, uma nova tecnologia, chamada CCD (do inglês "charged coupled device", usada em câmeras de vídeo), permitiu medidas de intensidade de luz muito mais fracas. Com isso, bastava encontrar cefeidas em galáxias distantes para medir sua distância. Mas, em um Universo com distâncias de dezenas de milhares de Mpc, fica impossível achar cefeidas em objetos muito distantes. São necessárias fontes mais intensas. As novas candidatas são as supernovas do tipo Ia, verdadeiras bombas nucleares cósmicas.
Grande parte das estrelas é encontrada em sistemas binários. Em alguns desses sistemas, uma das estrelas é uma anã branca, uma estrela "morta" com o tamanho da Terra e a massa do Sol. Tendo um campo gravitacional muito intenso, a anã branca suga a matéria de sua companheira, entupindo-se até explodir e ejetando material a velocidades de 10 mil quilômetros por segundo. Essa explosão se chama supernova tipo Ia.
Armados de telescópios poderosíssimos, astrônomos vêm caçando essas novas fontes-padrão a distâncias de bilhões de anos-luz, ou seja, tempos equivalentes à metade da idade do Universo. Os resultados não poderiam ser mais controversos! Aparentemente, as observações sugerem que essas supernovas estejam se afastando a velocidades crescentes, como se estivessem sendo aceleradas por uma forca "antigravitacional"! Essas observações, se confirmadas, terão um profundo impacto em nossas teorias sobre a história do Universo. Mas, por enquanto, é prudente aguardar até que medidas mais precisas sejam feitas. O novo degrau da escada cósmica ainda está meio bambo.

Um comentário:

  1. 13,7 bilhões de anos, sendo a idade do universo, velocidade da luz 300.000 k/s a luz gerada pelo Big Bam, multiplicado pela suposta idade do universo resultaria no tamanho do universo? Luz criando o vácuo no nada, as diversas ondas criadas por essa explosão seria a periferia do universo? Cada tipo de onda tem uma velocidade, então o universo seria recoberto por essas vibrações separadamente de acordo com suas velocidades? Sabendo-se que o universo é uma esfera qual seria o raio?

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