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Quatro incríveis mistérios do universo – e como saber mais

Curso da USP revela mundo fascinante da astronomia, que ainda está cheio de questões em aberto

Por Giulia Gianolla Atualizado em 26 fev 2021, 19h28 - Publicado em 25 fev 2021, 06h46

“A compreensão do nosso lugar no universo avança enquanto a nossa significância no cosmos, aos poucos, diminui.” É assim que Giles Sparrow inicia seu livro “50 ideias da astronomia que você precisa conhecer”. Essa frase é um ótimo resumo do que significa estudar os astros e o universo: quanto mais se descobre sobre ele, menos percebemos que é conhecido. E menor fica a nossa existência, comparada com a grandiosidade do cosmos.

A astronomia é uma ciência fascinante, que se propõe a dar sentido para a vida na Terra a partir do que está fora dela. No entanto, apesar de ser um campo de mais de mil anos de estudo, ainda há muitas perguntas em aberto. Aí vão alguns dos maiores temas dessa ciência, que tem uma relevância astronômica (com o perdão pelo péssimo trocadilho, rs).

E, se você quer saber mais, a USP está oferecendo palestras online e gratuitas sobre astronomia para escolas. Contamos como participar no fim desta reportagem!

Buracos negros

O grande fascínio de estudiosos da astronomia tinha que fazer parte desta lista. Mesmo sendo conhecido pela maior parte da população, pouquíssimos sabem explicar como eles existem ou o que são, exatamente. 

Arte de como é um buraco negro
Os buracos negros são um dos maiores mistérios para a astronomia até hoje. Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF/Reprodução

Para entendê-los, é necessário ter grande conhecimento sobre gravidade e, principalmente, sobre a Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein. Nela, o gênio unificou os conceitos de espaço e tempo e apontou que estes, unidos, poderiam ser distorcidos por grandes acúmulos de massa. Essa distorção é a nossa conhecida gravidade, que mantém a vida humana próxima à superfície terrestre.

De forma muito simplificada, os buracos negros, então, seriam objetos no espaço com tanta massa e tanta densidade que nem a luz seria capaz de escapar de sua gravidade. (Ou seja, se um dia a Terra se aproximasse de um, seríamos instantaneamente sugados para seu núcleo, numa velocidade maior do que a da luz.)

Via Láctea e outras galáxias

A via Láctea vista de Paranal, no Chile.
A via Láctea vista de Paranal, no Chile. Yuri Beletsky/Reprodução

“A Via Láctea não passa de uma massa de inúmeras estrelas plantadas em aglomerados.” Ou, pelo menos, foi isso que Galileu Galilei disse no século XVI, quando iniciou os estudos da galáxia que abriga a Terra.

Em 1750, o inglês Thomas Wright defendeu que se tratava de uma nuvem de estrelas em rotação, de estrutura semelhante à do Sistema Solar. Ao longo dos anos, as teorias foram se sofisticando, com mapeamentos, imagens e estudos físicos que mudaram a percepção da Via Láctea. Hoje, a versão da história que se aceita é a de que ela é uma estrutura em espiral, com uma espécie de barra de formação de estrelas localizada bem ao centro. E em seu núcleo (ativar música de suspense), um buraco negro com massa de 4 milhões de sóis.

Além da Via Láctea, existem inúmeras outras galáxias de formas e tamanhos diferentes, com estruturas e especificidades diversas. O número exato ainda é desconhecido, mas a estimativa dos astrônomos varia entre 100 bilhões e 200 bilhões.

O Sistema Solar

Em 1543, Nicolau Copérnico foi o primeiro a propor a existência de um sistema solar. Na época, ele supôs que o Sol estaria ao centro, cercado por 6 planetas (incluindo a Terra).

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Com as evoluções do pensamento científico e as descobertas de Galileu, Isaac Newton e outros cientistas históricos, chegou-se à explicação que temos hoje: a força gravitacional que atrai os planetas à órbita do Sol funciona da mesma forma à que nos prende na Terra.

Representação artística do sistema solar, com os planetas em escala de tamanho, mas não de distância
É visível a diferença de tamanho entre os planetas e a estrela central, o Sol. Wikipedia/Reprodução

O sistema solar é constituído pelo Sol, é claro, além de oito planetas principais, 5 planetas-anões, e uma diversidade enorme de luas, rochas, asteroides e objetos menores. Mas ainda não é possível cravar, com certeza, que o ser humano o conhece por inteiro. Só em 1992, o telescópio espacial Hubble confirmou oficialmente a existência de um cinturão para além de Netuno, o Cinturão de Kuiper, formado de planetas-anões (alô, Plutão!) e outros pequenos mundos de gelo.

Estrelas

Desde que o homem aprendeu a observar o céu, as estrelas são objeto de fascínio de estudiosos. Desde astrólogos e caçadores até físicos quânticos, os seres humanos sempre usaram as estrelas para entender o mundo.

A mais próxima da Terra é o Sol, a grande estrela do Sistema Solar. Enquanto a sua luz demora cerca de 8 minutos para chegar à Terra, a segunda estrela mais próxima demora cerca 4,5 anos.

Por sinal, é a partir da própria luz emitida pelas estrelas que descobrimos mais sobre elas. Em 1925, Cecilia Payne-Gaposchkin, importante astrônoma inglesa, apesar de pouco conhecida, descobriu de dentro do Observatório de Harvard a composição das estrelas: hidrogênio e hélio. Ridicularizada por sua tese, ouviu do famoso astrônomo Henry Norris Russell que isso era “claramente impossível”. Anos depois, a tese de Payne-Gaposchkin foi classificada como “a mais brilhante já escrita na astronomia”.

Uma região de surgimento de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães
Uma região de surgimento de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães ESA/Hubble/Reprodução

A origem do Universo

A teoria mais aceita é que o universo surgiu a partir de uma explosão de energia muito quente e densa. Você já sabe de quem estamos falando: o Big Bang. Essa hipótese foi um dos maiores legados da cosmologia moderna, que estuda o universo a partir de evidências científicas, mas foi ridicularizada quando surgiu.

Quem a publicou pela primeira vez foi o padre belga Georges Lemaître, no ano de 1931. Os fatores que explicam a existência do Big Bang são complexas, mas de forma simplificada: depois da descoberta de que o universo está em constante expansão, fez-se o caminho reverso, até chegar a evidências que indicassem uma origem comum. Refutada e aprimorada diversas vezes, a teoria hoje é utilizada para tentar prever o futuro do Universo (alguns astrônomos, inclusive, acreditam num final igual ao início: uma explosão massiva).

Uma representação artística do que se imagina ter sido o Big Bang.
Uma representação artística do que se imagina ter sido o Big Bang. Pixabay/Reprodução

 

Serviço

A atividade de Atendimento Astronômico Virtual para Escolas é oferecida pelo Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. Ela é voltada para estudantes do Ensino Fundamental II e do Ensino Médio e conta com cinco palestras: “Como observar o céu”, “O Sistema Solar”, “Estrelas”, “Via Láctea e outras galáxias” e “A origem do Universo”.

A solicitação de agendamento deve ser feita pelo professor ou coordenador escolar, por meio de um formulário online. Confira o calendário de visitas e peça para sua escola se inscrever para o programa. A atividade é gratuita.

 

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