Viajando pelo universo

Olhando para o céu em uma noite escura podemos ver um incrível número de estrelas. Incrível? Nem tanto. Um pouco mais de 5000 objetos entre os 400 bilhões de estrelas que moram na nossa Galáxia, a Via Láctea.

Nossa curiosidade vai aumentando à medida que observamos com cuidado o céu que parece nos envolver. Nele podemos distinguir muitos objetos completamente diferentes. Alguns são brilhantes (por quê?), outros são difusos (por quê?). Alguns cintilam (por quê?), outros parecem ter uma luz fixa (por quê?). Nem todas as estrelas parecem ter a mesma cor (por quê?). Algumas regiões parecem indicar ausência de estrelas, mostrando-se muito escuras (por quê?) e se destacando entre regiões brilhantes. Em algumas épocas um cometa aparece no céu, com sua estranha cauda (de onde vêm? Por que são tão diferentes das estrelas?). Subitamente, um risco luminoso no céu chama a nossa atenção (o que foi isso?). Se uma simples observação a olho nu nos mostra uma variedade tão grande de corpos a serem estudados imagine o que é revelado quando usamos potentes telescópios. Em todo o Universo, seja qual for a distância considerada, encontramos corpos celestes com propriedades diferentes. A física que ocorre nestes corpos, e que é a responsável pelas propriedades que observamos, é a mais ampla possível. A astronomia incorporou todas as áreas da física. É esta enorme riqueza da astronomia que nos obriga a estudar os vários corpo celestes com equipamentos e técnicas cada vez mais sofisticadas e completamente diferentes. Cada objeto traz uma pergunta, cada pergunta uma surpresa, e cada surpresa a certeza de que ainda sabemos muito pouco sobre o Universo.

Viajando até o fim (?) do Universo

Vamos fazer uma viagem saindo da Terra e passando por alguns dos corpos celestes que são objetos de estudo dos astrofísicos.

Lua

Ao sairmos da Terra passamos pelo único satélite natural do nosso planeta, a Lua. Este é o único corpo celeste já visitado, pessoalmente, pelo ser humano. Várias missões feitas pela agência espacial norteamericana NASA durante o projeto Apollo levaram homens e veículos para investigar o solo lunar. O astronauta norteamericano Neil Armstrong foi o primeiro ser humano a pisar no solo lunar.

Vênus

Caminhando na direção do Sol chegamos a Vênus, o planeta mais quente do Sistema Solar. Sua atmosfera ácida e a enorme pressão na sua superfície têm dificultado bastante o seu estudo.

Mercúrio

Chegamos a Mercúrio, o segundo menor planeta do Sistema Solar e o mais próximo do Sol. Sua superfície é coberta de crateras o que lhe dá um aspecto bem parecido com a nossa Lua.

Sol

Atingimos agora a estrela mais próxima de nós, o Sol. Ele é um dos principais responsáveis pela vida no nosso planeta. Uma estrela normal, como tantas outras, alaranjada, que está evoluindo e que um dia se encarregará de destruir todo o sistema planetário que a acompanha.

Marte

Saindo do Sol, voltamos a cruzar as órbitas de Mercúrio, Vênus e da Terra e nos dirigimos ao planeta vermelho, Marte. Certamente é o planeta mais estudado, até agora, pelos astrônomos e também o mais visitado por sondas espaciais. Sua superfície árida ainda esconde muitos segredos. Embora menor que a Terra, Marte se impõe pela geografia exuberante, onde é marcante o maior vulcão do Sistema Solar.

Cinturão de asteróides

Situados entre as órbitas de Marte e Júpiter estes fragmentos de rochas são resíduos da formação do Sistema Solar. Conhecemos as órbitas bem determinadas de cerca de 50000 asteróides e com menor precisão de mais 100000 deles. Quantos existirão nesta região? Estão eles tão próximos uns dos outros a ponto de oferecer perigo para uma espaçonave, como aparece nos filmes de ficção? A imagem ao lado mostra o asteróide Ida acompanhado pelo seu satélite, o asteróide Dactyl.

Júpiter

Lá está o gigante Júpiter, com sua bela e estranha mancha vermelha. Ele e seus satélites formam um verdadeiro sistema planetário dentro do nosso Sistema Solar. A radiação emitida por ele é uma ameaça a qualquer ser humano que se aproxime deste planeta. Seus satélites e anéis chamam a atenção. E um de seus satélites, Io, tem vulcões em erupção!

Saturno

Seus incríveis anéis encantam qualquer astrônomo. Mas não é o único a possuí-los pois Júpiter, Urano e Netuno também têm anéis. Além disso, Saturno é formado principalmente por gases e, embora seja um planeta gigante, ele é muito leve.

Urano

Enigmático, coberto por densas nuvens formadas principalmente por hidrogênio e hélio, Urano se caracteriza por ter um eixo de rotação muitíssimo inclinado, o que faz com que ele gire quase deitado em relação aos outros planetas.

Netuno

Com o nome do deus dos mares da mitologia grega, Netuno só poderia ter a cor azul dos oceanos terrestres. Uma pena que esta cor não seja conseqüência da presença de água mas sim dos gases que formam a sua atmosfera.

Cinturão de Edgeword-Kuiper

Estamos longe de casa mas ainda não atingimos o limite extremo do Sistema Solar. O Cinturão de Edgeword-Kuiper é uma região descoberta em 1992, situada além de Netuno, na qual estão em órbita pelo menos 70000 objetos com diâmetros maiores do que 100 quilômetros. Acredita-se que esta região seja a fonte dos cometas de curto período como, por exemplo, o cometa Halley. A imagem ao lado, obtida pelo Hubble Space Telescope, mostra o objeto 1993SC, pertencente ao Cinturão de Edgeword-Kuiper.

Plutão

No dia 24 de Agosto de 2006, em reunião histórica da União Astronômica Internacional (IAU - International Astronomical Union), realizada em Praga, República Tcheca, após longa discussão em torno da questão se Plutão deveria continuar sendo considerado planeta, chegou-se a conclusão que este astro pertencia a uma outra familia, a dos planetas anões, uma classificação provisória para definir o grupo especial de objetos trans-neptunianos. A redefinição do que é um planeta tomou como base os seguintes parâmetros: o corpo deve estar em órbita do sol; ser o astro dominante em termos de trajetória no espaço e ter forma aproximadamente esférica, possuindo grande massa.
Mas por que somente depois de 76 anos da descoberta de Plutão foi tomada esta decisão? Verdade seja dita, desde o seu descobrimento, Plutão nunca foi considerado um planeta pelos astrônomos, até mesmo por seu descobridor, Clyde Tombaugh. Há muitas décadas os astrônomos já vinham travando acirradas discussões sobre este assunto. Com o Hubble Space Telesscope descobrindo cada vez mais corpos no Sistema Solar, inclusive maiores que Plutão, era o momento para dar uma classificação definitiva para esses importantes astros distantes, pequenos e gelados. Um outro motivo foi o sistema educacional, que entraria em "colapso" com o número crescente de planetas sendo descobertos a cada dia. Com a quantidade absurda de planetas ficaria impossível serem estudados pelos jovens.

Nuvem de Oort

Agora sim, estamos chegando nos limites do Sistema Solar. Estamos muito longe da Terra. Desta região, de onde se originam os chamados cometas de longo período, todo o resto do Sistema Solar seria mesclado em um único ponto brilhante, o Sol, uma pequenina estrela como qualquer outra no firmamento. Muito pouco se sabe sobre a Nuvem de Oort.

Saímos do Sistema Solar e começamos a viajar pela nossa Galáxia. O que mais nos impressiona é que, ao contrário do que vemos quando olhamos o céu a partir da Terra, o espaço à nossa volta não está apinhado de estrelas. Ele é escuro e muito frio. Fora do Sistema Solar é que a grande vastidão do espaço se torna ainda mais evidente.

Estrelas mais próximas

Ainda temos que viajar muito antes de chegarmos à estrela mais próxima de nós, a Próxima Centauri. Na verdade ela faz parte de um sistema triplo de estrelas formado pelas estrelas Alpha Centauri A, Alpha Centauri B e Alpha Centauri C, também chamada de Próxima Centauri. Durante o movimento orbital das estrelas deste sistema é a menor delas, Próxima Centauri, a que mais se aproxima do nosso Sistema Solar.

Via Láctea

Estamos viajando ao longo do plano da nossa Galáxia, ao qual damos o nome de Via Láctea. É na Via Láctea que iremos encontrar muitos objetos para estudo, não só as estrelas mas também nebulosas, aglomerados abertos, supernovas, estrelas de neutrons, etc. Quando estamos em algum lugar bastante escuro e com um céu limpo, a faixa brilhante de estrelas que vemos no céu é a Via Láctea.

Buracos Negros

Estranhas regiões do espaço-tempo capazes de "engolir" todos os corpos celestes que passam próximos a eles. Os buracos negros são um dos possíveis estágios finais de uma estrela. Um destes estranhos e ameaçadores objetos celestes, de tamanho monstruoso, habita a região central da nossa Galáxia. A imagem ao lado mostra a região central da galáxia M87 onde também existe um buraco negro.

Aglomerados abertos ou galáticos

Em todo o plano da nossa Galáxia vamos encontrar reuniões de até 1000 estrelas jovens, formadas praticamente ao mesmo tempo, e que se aglomeram sem mostrar uma forma bem definida, como podemos ver na imagem do aglomerado aberto NGC869 ao lado.

Nebulosas de emissão

Estes são alguns dos objetos mais impressionantes da nossa Galáxia, belíssimas nuvens de gás hidrogênio e poeira que emitem radiação luminosa devido às estrelas que estão no seu interior. Elas são as nebulosas de emissão, muitas apresentando uma característica cor vermelha, como a nebulosa de emissão Omega mostrada ao lado.

Nebulosas de reflexão

Outras maravilhas da nossa Galáxia são as nebulosas de reflexão. Nuvens de gás e poeira que refletem a luz das estrelas que estão na sua vizinhança. Existem muitas destas nebulosas no plano da nossa Galáxia entre elas a nebulosa de reflexão Corona Australis mostrada na imagem.

Nebulosas escurosas

As nebulosas escuras, como a famosa nebulosa Cabeça do Cavalo mostrada ao lado, são regiões com uma alta concentração de poeira interestelar. Nuvens com grande concentração de poeira e moléculas é que dão origem às estrelas. São berçários estelares.

Nebulosas planetárias

As estrelas evoluem durante toda a sua vida até que chega o momento em que se aproxima o final de sua existência. Algumas explodem como supernovas enquanto que outras se transformam em nebulosas planetárias, como a nebulosa planetária "Olho de Gato" mostrada na imagem, ejetando os gases da superfície da estrela e deixando um objeto central que mais tarde se transformará numa estrela anã branca.

Supernovas

Quando uma estrela atinge uma idade madura (para os padrões astronômicos), dependendo do seu tamanho, ela pode terminar seus dias de vida em uma violenta explosão, fenômeno que recebe o nome de supernova. A explosão de uma supernova ou destrói completamente a estrela ou deixa uma estrela residual chamada estrela de neutrons.

Estrelas de neutrons

Um tipo de estrela bem peculiar, resultado da explosão de uma estrela gigantesca que chegou ao estágio final de sua vida. As estrelas de neutrons são muito densas e possuem uma estrutura e propriedades internas que desafiam, até hoje, os cientistas do mundo inteiro. Estas estrelas, em rotação, são os "pulsares". A imagem mostra a estrela de neutrons que existe nos restos de supernova Puppis A.

Aglomerados globulares

Viajando agora perpendicularmente ao plano da nossa Galáxia, encontramos grupos muito densos de estrelas, com milhões delas. Sua forma é esférica e eles são formados por estrelas velhas. Os aglomerados globulares estão situados fora do plano da Galáxia, em uma região chamada halo galáctico. Na imagem vemos o aglomerado globular 47 Tucano.

Saímos da nossa Galáxia. Notamos imediatamente que, à medida que nos aproximamos da fronteira da nossa Galáxia as estrelas foram ficando cada vez mais raras. Agora estamos viajando no meio intergaláctico, um local escuro e frio onde salpicam, separadas por distâncias imensas, as galáxias que formam a grande estrutura do nosso Universo. Aqui temos a maior prova das dimensões do Universo, pois o afastamento entre as galáxias é imenso. No entanto, a nossa Galáxia não está sozinha nesta parte do Universo. Ela interage com várias outras galáxias, relativamente próximas, formando um grupo que recebe o nome de Grupo Local de Galáxias, uma reunião de cerca de 30 galáxias a maioria delas relativamente fracas quando vistas da Terra.

Galáxia SagDEG

Descoberta em 1994 se tratava na época a galáxia conhecida mais próxima à nossa. A SagDEG, uma galáxia elíptica anã, perdeu o título em 2003 para a Galáxia Anâ do Cão Maior, que até então é considerada a galáxia mais próxima da nossa.

Galáxia Grande Núvem de
Magalhães

Esta é uma galáxia irregular, a segunda galáxia mais próxima de nós. Ela é visível a olho nu no Hemisfério Sul e servia como orientação para os antigos navegadores marítimos na época dos grandes descobrimentos.

Galáxia Pequena Núvem de
Magalhães

Sendo a terceira galáxia mais próxima à nossa, a Pequena Nuvem de Magalhães também é visível a olho nu no Hemisfério Sul.

Galáxia Andrômeda

Esta é uma das grandes galáxias do Grupo Local, uma galáxia espiral que em vários aspectos é muito semelhante à nossa Galáxia.

Galáxia Triangulum

Embora seja menor que a galáxia de Andrômeda, a galáxia Triangulum também é uma das grandes galáxias com a forma espiral que estão nesta região do Universo que chamamos de Grupo Local.

Aglomerado Virgo de Galáxias

Este aglomerado contém mais de 2500 galáxias sendo portanto bem maior do que o nosso Grupo Local. Ele é o aglomerado de galáxias grande mais próximo do Grupo Local de Galáxias onde "vivemos". Este aglomerado atrai outras galáxias, incorporando-as ao seu domínio. Nosso Grupo Local de Galáxias também não vai escapar e, no futuro, será incorporado ao aglomerado Virgo.

Aglomerado Coma de Galáxias

Formado por mais de 10000 galáxias em interação, este é um dos vários gigantescos aglomerados de galáxias que formam a estrutura em larga escala do Universo. A luz proveniente dele leva 43 milhões de anos para nos alcançar. E ele é considerado um aglomerado que está próximo a nós, o que nos mostra as dimensões inacreditáveis do Universo.

Quasares

Estes são os objetos mais distantes que conhecemos. Os quasares são as regiões centrais muito brilhantes de algumas galáxias distantes. Eles emitem uma quantidade fantástica de radiação, muito provavelmente devido à presença de um buraco negro supermassivo, ou seja com uma massa de cerca de 1 bilhão de massas solares, no centro da galáxia. Na imagem ao lado, obtida pelo Hubble Space Telescope, o quasar é o objeto brilhante à esquerda (o objeto à sua direita é uma estrela pertencente à nossa Galáxia).

Superaglomerado local

Também chamado de Superaglomerado de Virgo, ou superaglomerado Coma-Virgo esta é a superestrutura do Universo na qual estamos incluídos. O Superaglomerado Local está aproximadamente centrado no aglomerado de Virgo e contém, além deste, mais uns 50 grupos de galáxias.

O Limite do Universo Visível

Chegamos à região mais distante do Universo até hoje observada. Nela estão galáxias que se formaram há menos de um bilhão de anos após o Big Bang. O Hubble Space Telescope, da NASA, obteve uma imagem de uma pequenina parte desta região, correspondente a apenas 1/30 do diâmetro da Lua cheia, e, para surpresa dos astrônomos, nela havia centenas de galáxias nunca vistas antes, de todas as formas e cores. Foram dez dias contínuos de observações feitas de 18 a 28 de dezembro de 1995, e esta "olhadinha pelo buraco da fechadura" mostrou o pouco que ainda conhecemos sobre o Universo.

Viajamos até o "fim" do Universo. Fim? Será que o nosso Universo é finito ou infinito? Vivemos em um Universo fechado, plano ou aberto? Como ele foi formado? Será que ele foi formado ou sempre existiu? Qual a origem do tempo?