astro/criadora
Sem a astronomia, não teríamos conhecimento algum sobre as estações do ano, não saberíamos prever o clima, não teríamos dominado a agricultura. Nossos antepassados não teriam aprendido a se localizar na selva e, portanto, provavelmente não iriam muito longe de suas moradas. Não teríamos dominado a navegação, também. Seria um mundo bastante selvagem, no sentido de que a natureza continuaria a impor limitações severas à nossa espécie.
Hoje, a astronomia nos mostrou como enviar satélites ao espaço e até mesmo possibilitou máquinas em outros planetas capazes de nos enviar fotos da paisagem alienígena. Já sabemos muito sobre nosso Sistema Solar, nossa galáxia, e além — sabemos um pouco sobre o início do universo e talvez um dia possamos dizer como ele terminará. Por isso, é difícil escolher as descobertas mais importantes da astronomia, mas tentaremos!
A maioria das descobertas astronômicas se deram ao longo de um processo contínuo de observação e contribuição de vários astrônomos e cientistas, por isso não devem ser tratadas como um evento único e isolado. Além disso, muitas são “apenas” a confirmação de teorias, como é o caso dos buracos negros — Albert Einstein já havia previsto a existência deles na Teoria da Relatividade Geral, mas a comprovação só veio anos depois.
Dito isso, vamos às 10 descobertas mais impostantes da astronomia, que de algum modo revolucionaram a ciência e (por que não?) a própria humanidade.
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1. A Via Láctea é uma galáxia
A natureza da Via Láctea foi descoberta apenas após o telescópio de Galileu Galilei (Imagem: Reprodução/den-belitsky/Envato)
A natureza da Via Láctea foi descoberta apenas após o telescópio de Galileu Galilei (Imagem: Reprodução/den-belitsky/Envato)
Embora parte da Via Láctea apareça no céu noturno a olho nu (quando há boa visibilidade, claro), pouco se sabia sobre ela quando ganhou este nome. Foi só em 1608 que a invenção de um certo Hans Lippershey veio a público: a luneta, um pequeno telescópio refrator. Galileu Galileu tomou conhecimento da invenção no ano seguinte e, então, construiu o seu próprio instrumento.
O que veio depois desse momento foram algumas das descobertas mais fantásticas para a época. Pela primeira vez, a humanidade podia olhar os misteriosos objetos celestes “de pertinho”, e muita coisa se revelou. A luneta astronômica de Galileu Galilei ficou famosa por coisas como a descoberta das principais luas de Júpiter (apelidadas de luas galileanas), mas ele também viu algo maravilhoso ao olhar para a Via Láctea.
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Até aquela época, cogitava-se que a Via Láctea, ou melhor, a faixa que os gregos chamavam de “caminho leitoso” (daí o nome que conhecemos hoje) poderia ser composta por grandes nuvens. Mas Galileu Galilei apontou sua luneta para a “faixa” e verificou que ela não era tão leitosa assim, mas era constituída de milhares e milhares de estrelas!
2. Luas galileanas
(Imagem: Reprodução/JPL-CALTECH/NASA/DLR)
Olhando através de seu telescópio caseiro para o planeta Júpiter, em 7 de janeiro de 1610, Galileu notou três pontos de luz ali por perto, e pensou que se tratassem de estrelas distantes. Contudo, observando-as nas noites seguintes, notou que se moviam na direção errada em relação às estrelas ao fundo e permaneciam sempre perto de Júpiter, embora mudassem de posição umas em relação às outras. Em seguida, observou que havia uma quarta "estrela" com o mesmo comportamento.
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Em 15 de janeiro, Galileu concluiu que não eram estrelas, mas sim luas orbitando ao redor de Júpiter — as famosas Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Elas forneceram fortes evidências para a teoria copernicana de que a maioria dos objetos celestes não giram em torno da Terra. Ele relatou o sistema de satélites como se fosse um mini Sistema Solar, levantando a hipótese de que isso poderia ser comum em outros astros.
Esse episódio é tão importante que o ano de 2009 ficou estabelecido como o Ano Internacional da Astronomia, pois foi quando celebramos os 400 anos das descobertas revolucionárias de Galilei (incluindo a descoberta da Via Láctea como galáxia, as fases de Vénus, as manchas solares e os anéis de Saturno).
3. Galáxias, galáxias e mais galáxias
A galáxia M31, mais conhecida como Andrômeda (Imagem: Reprodução/rwittich/Envato)
A galáxia M31, mais conhecida como Andrômeda (Imagem: Reprodução/rwittich/Envato)
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Depois da luneta, cada vez mais os astrônomos conquistaram o poder de observar objetos mais distantes e a elaborar algumas hipóteses. O astrônomo inglês Thomas Wright (1711-1786), por exemplo, sugeriu que certas "manchas" luminosas encontradas no céu entre as estrelas da Via Láctea poderiam ser sistemas semelhantes ao sistema da nossa galáxia. Até então, elas eram chamadas de nebulosas, mas só pareciam nuvens porque estavam muitíssimo distantes de nós, pensava Wright.
A ideia se propagou mesmo antes de qualquer comprovação, principalmente depois que o filósofo alemão Immanuel Kant (1724-1804) a divulgou nos meios eruditos. Essa proposta de que havia outros sistemas como a Via Láctea, até então considerada uma única “bolha”, ficou conhecida como a "hipótese dos universos-ilha". Mas mesmo naqueles tempos sabia-se que, para comprovar uma hipótese, era necessário observação com métodos rigorosos. Este foi o papel que Edwin Hubble desempenhou.
Em 1923, com um telescópio de 2,5 metros, Hubble identificou estrelas individuais numa das “nebulosas”, mais precisamente em uma das maiores, a até então conhecida como "Grande Nebulosa de Andrômeda". Através de um estudo sobre as propriedades luminosas destas estrelas, ele conseguiu medir a distância até elas e, deste modo, calculou a distância até a nebulosa.
O resultado foi algo magnífico: a distância até a nebulosa era muito maior que o tamanho da Via Láctea! Assim, a conclusão foi que havia outros sistemas como a Via Láctea — as galáxias. A Grande Nebulosa de Andrômeda ficou então conhecida como Galáxia de Andrômeda.
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4. Expansão do universo
Gráfico sobre a constante de Hubble, que ajuda a calcular o aumento da velocidade da expansão do universo (Imagem: Reprodução/NASA/Goddard Space Flight Center)
Gráfico sobre a constante de Hubble, que ajuda a calcular o aumento da velocidade da expansão do universo (Imagem: Reprodução/NASA/Goddard Space Flight Center)
Hubble provavelmente gostava de medir distâncias entre os objetos do espaço, pois ele fez um bocado disso, o que o levou a uma nova descoberta impressionante: as coisas pareciam se afastar umas das outras. Ou melhor, as galáxias pareciam ficar mais distantes. Não só isso, as galáxias mais distantes estavam se distanciando da Terra mais rápido do que galáxias mais próximas, mesmo que elas não estivessem em movimento. Na verdade, era como se cada vez mais espaço estava sendo criado entre as galáxias.
Em outras palavras, o universo está se expandindo, e esse fato é determinado pela Lei de Hubble. O astrônomo criou uma unidade que descreve a rapidez com que o universo está se expandindo — como as velocidades das galáxias são medidas em km/s e as distâncias em parsecs e megaparsec (pc e Mpc), a unidade da constante de Hubble é (km/s)/Mpc. Na época, Hubble mediu o valor em 501 km/s por megaparsec (um megaparsec é igual a 3,26 milhões de anos-luz).
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Hubble construiu um gráfico com seus resultados incluindo 46 galáxias, mostrando uma relação entre distância e desvio para o vermelho, que é o fenômeno em comprimentos de onda que denunciam o afastamento dos objetos cósmicos. No entanto, as incertezas eram muito grandes, por isso os resultados não foram considerados conclusivos logo de imediato. Hoje, com os instrumentos modernos, os astrônomos refinaram a taxa de expansão do universo, mas o valor exato ainda é tema de debate.
5. Big Bang
Conceito artístico do evento conhecido como Big Bang (Imagem: Reprodução/ESO/M. Kornmesser)
Conceito artístico do evento conhecido como Big Bang (Imagem: Reprodução/ESO/M. Kornmesser)
Até os tempos de Hubble, o modelo cosmológico era estacionário, ou seja, considerava-se que o universo era estático — algo que até Albert Einstein defendia na época. Quando a expansão do universo foi descoberta, estudos levaram os astrônomos à irremediável conclusão de que o cosmos um dia foi mais compacto que nos tempos atuais.
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Hubble não foi o único astrônomo de sua época a descobrir que o universo se expandia. Alguns outros em trabalhos independentes chegaram às mesmas conclusões. Entre, estava Georges Lemaître, um padre e físico — ele sugeriu que se a expansão do universo pudesse ser projetada de volta no tempo, ele ficaria menor. Quanto mais tempo no passado, menor o universo, até que em algum momento toda a massa do universo estava concentrada em um único ponto, um "átomo primitivo".
A ideia não foi aceita de imediato. Na verdade, demorou um pouco até que os astrônomos aceitassem a sugestão de que o universo teria um início, já que o consenso era o de que a matéria é eterna. O fato de Lemaître ser um padre não ajudou, pois os cientistas achavam que um “início de tudo” remetia à ideia religiosa de criação do universo. Lemaître defendeu sua hipótese enquanto outros criavam modelos cosmológicos diferentes.
Em meados do Século XX, Fred Hoyle, que defendia outra hipótese, usou a expressão "essa ideia de big bang" para se referir à teoria dos “rivais” durante uma transmissão de rádio da BBC. Assim, inadvertidamente, Hoyle cunhou o termo Big Bang usado até hoje. A ideia foi convencendo a comunidade científica em um processo muito lento, mas só veio a ser confirmada por causa de uma outra descoberta: a radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
6. Radiação cósmica de fundo
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Um dos mapeamentos da radiação cósmica de fundo (Imagem: Reprodução/NASA/WMAP Science Team)
Um dos mapeamentos da radiação cósmica de fundo (Imagem: Reprodução/NASA/WMAP Science Team)
A radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB, da sigla em inglês) é uma radiação eletromagnética prevista pelo trio George Gamow, Ralph Alpher e Robert Herman. Mas ela só foi detectada em observações reais em 1965, por Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson. Trata-se de um “fóssil” da luz, resultante de uma época em que o universo era quente e denso, 380 mil anos após o Big Bang.
Após o Big Bang, iniciou-se a evolução do universo até que os fótons pudessem começar a viajar livremente pelo espaço. Por isso os astrônomos esperavam que fosse possível detectar os resquícios desses fótons — é como se a radiação do espaço que se mede hoje fosse oriunda de uma superfície esférica, uma marca de quando os fótons começaram a viajar livremente. Esses fótons chegam agora na Terra, mas trazem informações relativamente próximas do Big Bang.
Além de ser uma evidência do Big Bang, a radiação cósmica de fundo também ajuda os cientistas a saber mais sobre o cosmos sem depender mais de tanta especulação e hipóteses sobre o início do universo difíceis de se comprovar: se uma nova proposta contrariar as observações da CMB, dificilmente será levada adiante.