O que a Física nos ensina sobre o Universo? Um Laboratório a Céu Aberto

 

O Universo é tão grande, imenso que, até mesmo a matemática, física e a quântica estão tendo dificuldades em dar conta de explicá-lo. 

• Ciência na prática: telescópios que fotografam estrelas e galáxias em alta resolução
• O que é Astronomia e por que ela é fundamental para a ciência moderna?
• O Espetáculo Final: A Ciência por trás das Grandes Explosões Estelares

O Universo é um ser consciente, inteligente e em constante evolução. Desde a mais remota idade, pré-história aos dias de hoje, o Cosmos, assim como chamavam os gregos, é um mistério tanto igual Deus. Quem o criou, sendo ele, o Universo a maravilha mais poderosa da criação divina ou àquilo é o primeiro motor.

Imagem 01 - Crédito: Ludus Schola

Aglomerado com estrelas azuis, conhecido no no Brasil como sete-estrelo. É um asterismo conhecido por todos os povos da Terra, desde a mais remota antiguidade. esta ninhada contém centenas de estrelas jovens (com cerca de milhões de anos), ainda circundado por poeira que difunde a luz estelar.

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Ciência na prática: telescópios que fotografam estrelas e galáxias em alta resolução

A astronomia é considerada a arte do saber mais antiga que se tenha notícia. No passado a Astronomia e a Astrologia eram empregados na agricultura e no cultivo da Terra, como uma agenda para assim fazer boa colheita. As estrelas e tudo o que circunda abóboda celeste noturna mexeu profundamente com todos os povos em todas épocas, sendo a matéria-prima para o desenvolvimento da Filosofia, ao qual um grupo de pessoas passam a refletir e pensar sobre o espetáculo noturno que se abre, é o Universo mostrando sua realeza.

Ajudou a compor boa parte das religiões antigas, além de influenciar na poesia, literatura e, sobretudo, na própria ciência, ao qual favoreceu no desenvolvimento pleno e consegue captar as tecnologias advindas do mais profundo do Cosmos e continuará assim à margem da exploração da fronteira do conhecimento.

Neste milênio, as ciências que tratam do assunto estão mais desenvolvidas para dar um passo como poucos na história da civilização, e as próximas gerações deverão ter mais ferramentas para o estudo profunda das galáxias e estrelas, além de todo o emaranhado quecompõe a teia do Universo. A Astronomia abriu-se em leque e deu origem a outras ciências como a Cosmologia, Astrofísica, Planetologia, Astrobiologia e outras ramificações.

Contudo, a hierarquia entre as ciências foi necessária para dar conta do imenso (impossível de pensar o tamanho do Universo) laboratório, onde não há limite ou fronteira, ao qual possibilitou a possibilidade de testar ideias que jamais poderiam ser realizadas na Terra. Ao contemplar o alto, não há limite para a imaginação, espaço há de sobra para sustentar o que é imaginado.

Imagem 02 - Acervo: Ludus Schola

Galáxias que atropelam umas às outras - apesar das distâncias incríveis que as separam - revelam um Universo vivo, em transformação permanente. Estas duas galáxias espirais em colisão, chamadas de Antenas, estão em processo de fusão. Nossa Galáxia está em colisão com diversas galáxias menores e em cerca de dois bilhões de anos colidirá com Andrômeda, gerando um panorama muito parecido com as Antenas. As estrelas não colidem entre si durante o choque, mas a agitação do gás gera grandes ninhadas de novas estrelas, entre elas as azuis, de grande massa. (Crédito: NASA/ESA/ HUBBLE HERITAGE TEAM)

 Os telescópios atualmente fotografam estrelas, galáxias, buracos negros, nebulosas, através de espelhos, porém, com as novas tecnologias, portam circuitos eletrônicos que absorvem as radiações ou onda de luz não visíveis, registrando sua intensidade, decompondo formas variadas. Extraem-se assim a melhor qualidade de informação e, em seguida e, em seguida, os Computadores entram cena e recriam a imagem, através de cálculos, as imagens captadas – algumas são invisíveis – ondas infravermelhas e a radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas, ao qual ele pode sintetizar e interpretar os dados e tronar as imagens mais nítidas. O computador também pode filtrar e recombinar espectros de cores para destacar detalhes fundamentais ou peças-chave que não são perceptíveis nas fotografias.

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Os telescópios instalados no espaço nos últimos anos trouxeram melhores resultados, uma vez que o vazio não há ar para borrá-las, comparados aos telescópios da Terra. Alguns telescópios espaciais conseguem chegar mais próximos de planetas e acompanhar o clima, tempestades, ventanias e outras anomalias que acontecem em Marte e Júpiter, igualmente como se acompanha o clima aqui na Terra. Quanto aos espectros de luz, atualmente há telescópios que além de captar a luz comum – visível aos olhos humanos – conseguem fotografar as ondas de luz em raios X, infravermelha, ondas de rádio, de fundo em micro-ondas, além de outras formas de luz invisíveis.

 

O que é Astronomia e por que ela é fundamental para a ciência moderna?

 

Todos os dados processados transformam-se em informações e a Astronomia e Cosmologia são como duas máquinas de produzir conhecimento. O conhecimento e as descobertas fluem pela comunidade internacional dos astrônomos e filósofos para chegar a um acordo com será estrutura que o Universo deverá ter, começando por contar as estrelas e reuni-las em grupos distintos. Após formado os grupos distintos de estrelas, elas ficam agrupadas e imensas bolhas ao qual juntado todas dá o sustento as galáxias, que são conhecidas como “tribos cósmicas”.

Imagem 03 - Acervo: Ludus Schola

A supernova do Caranguejo foi vista em pleno dia, em 1054, pelos chineses. Seus gases se expandem a velocidades superiores a 10.000 Km/s e em seu centro se observa um pulsar - estrela de nêutrons com fortes campos magnéticos - que gira 33 vezes por segundo. (Crédito: NASA, ESA).

Assim como as estrelas formam grupo, as galáxias também se unem a estruturas maiores, que são os aglomerados ou superaglomerados do chamado Grupo Local – o grupo local é composto pela Via Látea, a galáxia de Andrômeda, a galáxia do Triângulo e estima-se que haja no grupo local umas cinquenta mil galáxias menores. Os superaglomerados formam outros grandes grupos, ainda maiores e desafiadores ao qual estas estruturas são denominadas de Grande Muralha Hércules-Corona Borealis, sendo a maior estrutura do Universo observável. A Grande Muralha se confunde coma história do Universo, ao qual, muitos estudiosos acreditam que no futuro os dados colhidos consigam desvendar o mistério que resido no Universo, revelando o que houve a 13,8 bilhões de anos.

 

O Espetáculo Final: A Ciência por trás das Grandes Explosões Estelares

 

No Universo primitivo havia dois elementos básicos, o hidrogênio e o hélio e as estrelas não existem para sempre como se fossem eternas, ao se explodirem, as estrelam lançam no vazio cósmico grande quantidade de matéria dando origem a outros elementos mais pesados (como ferro, cálcio, níquel, ouro entre outros, em comparação o Universo jovem.

Os restos estelares de transformam em outras estrelas, enriquecendo o espaço de átomos. Outra parte da matéria da estrela se transforma em astros, mas com diferença em relação as estrelas comuns. Os astros são corpos inimagináveis, parecendo com as estrelas de nêutrons e dão origem ao buraco negro – permanece um mistério se os buracos negros sugam ou expelem a matéria, sendo que algumas pesquisas apontam que eles são o canal para outro Universo.

Em se tratando do Cosmo, não é algo imutável, estagnado, mas algo vivo, consciente e em contínua transformação. Embora não seja possível ver a simples vista, os telescópios capturam diversas imagens de estrelas e galáxias que explodiram a bilhões de anos e agora a luz e ondas desses objetos estão chegando até nós, portanto, os fenômenos já aconteceram a muitos milhares de anos. Mas, quando se observam enormes pedaços do céu ao mesmo tempo, pode-se flagrar diferentes tipos de astros e corpos celestes passando por distintas fazes ou ciclos de evolução cósmica.

As explosões estelares iluminam algum ponto no céu, ao qual consiste num espetáculo indescritível, pois, algumas estrelas ao se sucumbirem iluminam mais que galáxias inteiras, o que origina o fenômeno de supernova que pode ser visto no céu por vários dias. Nesse sentido, os telescópios são direcionados a se aproximarem para acompanhar os detalhes do espetáculo. Mesmo assim, estes fenômenos podem ser vistos de muito longe, pois, a supernovas acabam se tornando úteis para investigar a origem e evolução do Universo.

Foi em 1998, graças as supernovas, que se descobriu que o Universo está se expandindo cada vez mais depressa, contrariando a própria lei da física e mais rápido do que a Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas – o fóssil da luz –, o que levanta a hipótese de algum tipo de força ao qual ainda se desconhece, chamada de antigravidade.

Porém, esta força é ainda mais complexa, muitos teóricos e astrônomos afirmar ser a anomalia do Grande Atrator, força esta que está puxando o Superaglomerado Local, a Laniakea até os limites da Grande Muralha-Hércules Corona Borealis.

Outro fenômeno do universo remetido à antigravidade é o efeito energia escura e matéria escura, ao qual os cosmólogos e astrônomos têm debruçado toda a atenção em tentar identificá-los. Sendo assim, as supernovas funcionam como um velocímetro de um tempo que já aconteceu, sendo o clarão a pista para os estudiosos, um caminho preciso de calcular a expansão do Universo a partir daquele ponto.