Prof. Renato Las Casas e Divina Mourão(28/09/98)
A astronomia compele a alma a olhar mais longe ...
parafraseando Platão
Nosso planeta se encontra a 150 milhões de quilômetros do Sol. A velocidade da luz no vácuo é de 300.000 quilômetros por segundo, o que faz com que a luz gaste 8 minutos para sair do Sol e chegar à Terra. Dizemos assim que a nossa distância ao Sol é de 8 minutos-luz ou 0,000.016 anos-luz (8 minutos é igual a 16 milésimos de milésimo do ano). O planeta mais distante no sistema solar, Plutão, está a 0,000.62 anos-luz do Sol. Se tomarmos o sistema solar como nossa casa, dizemos que essa tem um diâmetro de 0,001.24 anos-luz.
ANDRÔMEDA, uma galáxia espiral como a Via Láctea
À noite, olhando o céu, percebemos que estamos avizinhados em todas as direções por um número incalculável de estrelas, semelhantes ao nosso Sol. A estrela mais próxima do Sol se chama Próxima Centauro e está a 4,2 anos-luz de nós. Encontramos 20 estrelas dentro de um raio de 20 anos-luz do Sol, distribuídas de forma aleatória. Essas estrelas são como casas em nosso quarteirão. Houve uma época que a humanidade pensava estarem as estrelas distribuídas aleatoriamente por todo o universo. Hoje sabemos que as estrelas se reúnem em grupos imensos, com formas e movimentos característicos. A esses grupos damos o nome de galáxias. A nossa galáxia, que recebe o nome de Via Láctea, é constituída por centenas de milhões de estrelas e tem um diâmetro de 100.000 anos-luz. A Via Láctea está para o universo assim como nossa cidade está para o planeta Terra.
AGLOMERADO de galáxias fotografados pelo Telescópio Espacial Hubble
Também as galáxias se reúnem em grupos. A Via Láctea faz parte de um extenso aglomerado de 20 galáxias ao qual chamamos Grupo Local. O diâmetro do Grupo Local é de aproximadamente 4 milhões de anos-luz. Próximos ao Grupo Local, também em todas as direções, encontramos vários e vários outros aglomerados. Os aglomerados galácticos também se reúnem em grupos. O Grupo local juntamente com algumas dezenas de outros aglomerados constituem o que chamamos Super Aglomerado Local. O Grupo Local se encontra próximo à borda do Super Aglomerado Local que tem um diâmetro de 150 milhões de anos-luz. Dentro da analogia que estamos fazendo o Aglomerado Local seria equivalente a nosso Estado, Minas Gerais, e o Super Aglomerado Local a nosso país, Brasil.
Como uma conseqüência da "Grande Explosão" que deu origem ao universo, vemos todo o universo em expansão. (Veja abaixo) O Super Aglomerado Local é também avizinhado em todas as direções por outros aglomerados e super aglomerados, que se movem afastando-se uns dos outros. Quanto mais distante um corpo se encontra de outro, maior é essa velocidade de afastamento. Através do horizonte observável detectamos, além de uma radiação uniforme também proveniente da "Grande Explosão Cósmica", pontos de grande intensidade de radiação aos quais denominamos quasares. São esses os objetos mais distantes observados. Os mais longínquos, a aproximadamente 16 bilhões de anos-luz, estão se afastando de nós com uma velocidade superior a 90% da velocidade da luz. Pela ciência atual a velocidade da luz é uma velocidade limite; atingível apenas por corpos muito especiais, como o fóton, que não têm massa. Os quasares estariam assim próximos ao limite do universo.
Quanto mais distante vemos um objeto, mais no passado estamos observando-o. Se ocorrer uma explosão no Sol agora só a veremos daqui 8 minutos. A Próxima Centauro que estamos vendo agora é na realidade a Próxima Centauro de 4,2 anos atrás. Da mesma forma, a luz que detectamos hoje desses quasares foi emitida a bilhões de anos atrás, antes mesmo da nossa galáxia existir. Não detectamos nenhum quasar nas proximidades de nosso super aglomerado simplesmente porque eles não existem mais. Muito possivelmente os quasares são os objetos que deram origem à estrutura de super aglomerados, aglomerados e galáxias que descrevemos acima. Dentro de nossa analogia o universo conhecido é assim equivalente a nosso planeta Terra.
DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO PROPICIA AVANÇOS NO ESTUDO DO COSMO
Divina Mourão*
Pesquisas atuais, desenvolvidas em várias partes do mundo, inclusive no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF/RJ), têm procurado confirmar a hipótese formulada no início do século sobre a origem do universo, a partir de uma grande explosão (BIG BANG), resultando na formação da matéria, do tempo e do espaço. Essa é a área da cosmologia, campo do conhecimento que trata do estudo do universo como um todo, ciência milenar que, por estudar o muito complexo é considerada também muito complexa, exigindo de quem se dedica a ela um grau de abstração muito grande.
Pós-graduado na Teoria Geral da Relatividade, de Einstein - que tem relação íntima com a cosmologia atual - o professor do Departamento de Física da UFMG, Túlio Jorge dos Santos, explica que como conseqüência dessa grande explosão, o universo se encontraria em expansão, o que é verificado por observação através da espectroscopia da luz emitida por objetos distantes (efeito Doppler). Outro resultado da explosão inicial: o universo visto em larga escala seria homogêneo, embora ainda não haja comprovação experimental a esse respeito.
Qual é a idade do universo? O professor Túlio Jorge salienta que essa é também uma questão muito debatida pelos cosmólogos atuais. Até cinco anos atrás, acreditávamos que o universo tinha cerca de 20 bilhões de anos. Hoje, essa idade foi encurtada para 16 bilhões, com base em observações de estrelas indicadoras de distância (Cefeidas), em aglomerados galácticos vizinhos, efetuadas pelo telescópio espacial Hubble.
A Teoria Geral da Relatividade tem sido a principal ferramenta utilizada para o entendimento do modelo cosmológico atual. A relação entre relatividade e cosmologia tem sido tão íntima que um avanço na relatividade acarreta imediatamente um avanço na cosmologia, e vice-versa, diz o professor Túlio Jorge, salientando também que os novos avanços tecnológicos têm propiciado um grande desenvolvimento da pesquisa experimental, notadamente na engenharia de grandes aceleradores de partículas.
Estudo de colisões de partículas subatômicas, altamente energéticas, produzidas por esses aceleradores, têm clareado muitos pontos da Teoria da Relatividade, afirma o físico. Ele acrescenta que tais experimentos, juntamente com outros na área de relatividade, propiciam aos estudiosos um maior entendimento das ondas gravitacionais, dos neutrinos e grávitons, considerados presenças importantes no cenário cosmológico atual, de tal forma que podemos dizer que nosso entendimento do macro está andando de mãos dadas com nosso entendimento do micro.
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* Divina Mourão é jornalista e editora de ciência e tecnologia do Jornal Estado de Minas