Em 1781, o astrônomo britânico autodidata Sir William Frederick Herschel descobriu o planeta Urano, o primeiro a ser descoberto desde os tempos pré históricos. Depois de mais de vinte anos de observação sistemática com os telescópios existentes, Herschel catalogou 2500 conglomerados de estrelas na galáxia da Via Láctea.
Nas décadas iniciais do século XX, com base no trabalho de Harlow Shapley e Robert J. Trumpler, chegamos à compreensão atual da Via Láctea. À medida que os astrônomos continuavam a mapear o céu, come çaram a perceber a incrível vastidão na qual vivemos, e também se deram conta da infinidade do universo em que vivemos. Só nesta galáxia existem cerca de 300 bilhões de estrelas. Além das estrelas e planetas existem no universo enormes nuvens de hidrogênio e poeira que os astrônomos ainda estão trabalhando em detectar e medir.
No ano de 1612, o astrônomo alemão Simon Marius, redescobriu uma área pálida no espaço remoto. Ela passou a ser chamada de Nebulosa de Andrômeda: acreditava – se ser uma nuvem luminosa de gases e poeira na galáxia da Via Láctea.
O astrônomo Edwiun Powell Hubble, foi o pioneiro nos estudos sobre Andrômeda. Depois de se formar em matemática e astronomia em 1910 na Universidade de São Paulo, obteve Ph.D. em astronomia na Universidade de Chicago em 1917. Mais tarde foi trabalhar no Observatório Mount Wilson, na California, onde foi possível enxergar um vasto número de estrelas individuais de Andrômeda, que é o mais distante objeto visível a olho nú. Isto provou que a Nebulosa não consistia apenas de gases poeira e novas. Hubble descobriu ainda milhares de outras nebulosas que também eram galáxias.
Nos fins do século XIX, astrônomos e físicos começaram a desenvolver um método para determinar o movimento de aproximação ou afastamento das estrelas e outros corpos celestes com relação à Terra, conforme a luz percebida aqui na Terra. Embora a luz seja feita de fótons e o som de vibração do ar, ambos assemelham – se no aspecto de se apresentarem em comprimento de onda que podem ser metidos. Uma mudança na onda luminosa em direção ao vermelh ocorre porque a estrela está se afastando do observador na Terra.
Com essa informação de mudança do aspecto luminoso, Edwin Hubble fez sua Segunda descoberta da astronomia no século XX. Em 1927, combinando os estudos anteriores sobre o aspecto luminoso, Hubble descobriu que a mudança para o vermelho das galáxias em recessão aumenta proporcionalmente à distância com relação à Terra. Em outras palavras, o universo está se expandindo e com as estrelas mais distantes se movendo mais rápido. O ritmo da expansão é representado pelo cálculo que é denominado constante de Hubble. Segundo os cálculos atuais as galáxias estão se expandindo a uma velocidade de aproximadamente 16 à 32 quilômetros por segundo para cada milhão de anos – luz de distância da Terra.
Se imaginarmos e calcularmos mateaticamente a expansão em sentido contrário todas as galáxias encontrariam se uem um único ponto, considerado o principio do universo. A maioria dos estudiosos concorda que o tempo zero ocorreu cerca de 15 bilhões de anos.
Em 1927, depois de tomar conhecimento sobre a teoria da expansão do universo, Georges Edward Lemaitre apresentou a teoria que hoje é generalizadamente aceita pelos astrônomos e especialistas. Ele afirma que no tempo zero o universo era somente uma massa minúscula que ele denominou de “ovo cósmico” ou “super átomo”, nada mais existia, o ovo cósmico estava sujeito a própria atração gravitacional, contraindo e comprimindo – se cada vez mais, em algum momento com uma temperatura elevadíssima e o volume mínimo ocorreu uma grande explosão. Lemaitre afirmou que a recessão das galáxias é prova visível dessa explosão.
Essa teoria foi aperfeiçoada por George Gamow e publicada em 1948 em um artigo entitulado: “A origem dos elementos químicos.”, no qual Gamow utilizou pela primeira vez o termo Big Bang. Esta teoria hoje, de tão aceita é chamada de teoria padrão.
Embora o Big Bang Ter ocorrido há cerca de 15 bilhões de anos, foram precisos vários bilhões de anos só para que as galáxias adquirissem sua atual configuração no universo. Ainda não há consenso se o universo ira continuar de expandindo indefinidamente.
O ovo cósmico se formou predominantemente átomos de hidrogênio, seguido pelo segundo átomo mais simples, o hélio. Esses dois elementos representam cerca de 99% do universo. Trilhões vezes trilhões vezes trilhões de interações de átomos de hidrogênio, átomos de hélio e outras partículas elementares ocorreram para formar elementos diferentes do hidrogênio e do hélio – contudo, esses outros elenmentos químicos que ocorrem naturalmente perfazem menos de 1% de todo o universo.
No princípio, a terra era extremamente quente e não tinha atmosfera. Formou – se então a primeira atmosfera primitiva, que continha sulfeto de hidrogênio e outros gases de material derretido. Onze bilhões de anos depois do Big – Bang, a sopa primordial da Terra deu origem as primeiras moléculas orgânicas. Em 1992, quando astrônomos encontraram uma estrela com dois planetas a 1300 anos – luz da Terra, foi o primeiro sistema como o sistema solar descoberto.
As especulações sobre a vida em outras partes do universo deram uma guinada em 1996, a NASA anunciou a descoberta de moléculas orgânicas fossilizadas e possíveis células em um meteorito de Marte.
Devido alguns elementos químicos contidos neste meteorito alguns biólogos afirmas ser esta uma prova inequívoca de que existia água na superfície de Marte, mais ou menos na época que a Terra começou a se formar.
Devido a quantidade de estrelas e a essas evidências nos levam a crer que a existência de vida em nosso planeta possa não ser exclusiva. Entre a tecnologia em desenvolvimento, os astrônomos estão prevendo o surgimento de uma nova era na astronomia, a Segunda vinda de Colombo, na qual encontraremos novos mundos.
Fonte: www.ime.usp.br
Quando Edwin Hubble (1889-1953) mediu o "red-shift", ou deslocamento-para-o-vermelho, de galáxias distantes, várias das questões da cosmologia tiveram que ser revistas. Algumas puderam ser respondidas, mas muitas outras foram levantadas. Hubble dedicou a sua vida a medir sistematicamente o "red-shift" de centenas de milhares de galáxias, recém descobertas pelo novo telescópio Hale de 5 metros, em Monte Palomar, o maior do mundo na época. As medições de Hubble mostraram que, quanto mais longe estivesse uma galáxia, maior era seu desvio para o vermelho, o que indica uma maior velocidade de afastamento. Fazendo uma relação entre as velocidades de expansão e as distâncias de cada galáxia, foi encontrado um valor constante: a constante de Hubble. Aparentemente estaríamos no centro desta bolha em expansão.
Isto levantou imediatamente algumas questões:
- Será que tudo começou com a explosão de um "ovo cósmico", onde toda a massa do universo estaria concentrada?
- Que tamanho teria este "ovo"? .
- Será que em algum ponto do futuro esta expansão vai cessar?
- O universo poderia se contrair, juntando tudo que existe em um novo "ovo cósmico"?
- Neste momento ocorreria uma nova explosão?
- Qual seria a massa deste "ovo cósmico"?
Este modelo foi proposto por Alexander Friedmann e Abbé Georges Lemaître em 1920. Uma explosão de tais proporções poderia ter criado tudo o que conhecemos, mas o mecanismo de sua ocorrência teria de ser melhor explicado. Sem uma denominação mais adequada, este fato foi chamado de Grande-explosão, ou Big-bang, como ficou consagrado.
Os cosmólogos se dividiram em uma saudável competição: enquanto alguns se dedicavam a tentar provar a ocorrência do Big-bang, outros desenvolveram teorias contra o fato, criando teorias alternativas.
À medida que modelos matemáticos são equacionados e testados em grandes computadores, outros pesquisadores, às vezes por um feliz acaso, encontram vestígios desta explosão. Os defensores da teoria, o russo George Gamow e o professor Robert Dicke, de Princeton, propuseram uma busca por um resquício desta explosão. Se no passado uma explosão de altíssima temperatura tivesse ocorrido, certamente existiriam traços quentes pelo espaço. Uma equipe de cientistas de Princeton iniciou uma busca por estes vestígios.
Em 1965, trabalhando em uma antena direcional para recepção de micro-ondas nos laboratórios Bell, Arno Pensias e Robert Wilson descobriram um ruído de fundo que perturbava suas medições. Este ruído parecia vir de qualquer lugar para onde fosse voltada a antena. Parecia indicar a radiação de um corpo com temperatura de 3 kelvins. Sem explicação para o fato, ele foi atribuído a alguma falha do receptor, ou excrementos de pombos na antena.
Depois de muita pesquisa e limpeza da antena, Penzias e Wilson souberam dos trabalhos de pesquisa dos físicos de Pinceton, os convidaram para visitar suas instalações e mostraram o ruído que haviam encontrado. O professor Dicke imediatamente reconheceu o sinal como a radiação de fundo tão procurada. Esta era uma prova cabal da ocorrência do Big-bang. Observatórios colocados em órbita para eliminar a interferência da atmosfera, como o Cobe, já conseguiram medir detalhadamente esta radiação, inclusive com suas flutuações, que confirmam de maneira indubitável a origem do universo.
Recentemente um outro satélite, o Wmap, confirmou e refinou os dados antes obtidos pelo Cobe, aumentando a precisão das estimativas para a ocorrência do Big-bang.
Baseados em todos os dados e observações atuais, acreditamos que o Big-bang ocorreu a 13,7 bilhões de anos. Partindo do momento atual é fácil imaginar como era o universo há 10 bilhões de anos, há 12 bilhões, há treze bilhões, etc, e ir regredindo, baseado nos modelos matemáticos, até que chegamos a um ponto onde nossa matemática começa a se mostrar insuficiente. Os primeiros obstáculos foram removidos com relativa facilidade, com a revisão de conceitos e sólidas teorias. A última conquista foi a teoria inflacionária de Alan Sandage, que conseguiu superar uma expansão acelerada logo após a explosão. A unificação da teoria da mecânica quântica ao universo macro parece iminente, e ao mesmo tempo inalcançável. Esta área está cada vez mais restrita, e acredita-se que apenas uma dúzia de pessoas no mundo consegue entender e discutir o estágio atual da pesquisa. A humanidade precisa buscar gênios que possam empurrar estas fronteiras para diante.
Os cosmólogos estão trabalhando agora com duas frentes. Alguns tentam regredir a minutos ou segundos após o Big-bang, enquanto outros tentam prever o que acontecerá no futuro.
A concentração de massa e as temperaturas fantásticas existentes logo após a grande explosão tornam inválida a nossa concepção de espaço e de tempo. Até a matéria está sendo questionada. Como equacionar o problema de um fóton que foi criado e viajou 13,7 bilhões de anos para atingir nossos telescópios, se para ele, o fóton, que viaja à velocidade da luz não decorreu nenhum tempo? Sob o ponto de vista do fóton, ele acaba de ser criado!
Por outro lado, o universo vai continuar se expandindo? Qual o valor da constante de Hubble? Quanto mais precisamente conseguimos medir este número, mais incerto fica o destino do universo. Aparentemente a velocidade de expansão vai diminuir, mas nunca vai parar.
Apenas para registro: o valor atualmente aceito para a constante de Hubble está em torno de 74 km/s/Mpc, mas a todo momento aparecem argumentos para alteração para cima ou para baixo. Um valor mais baixo permitiria que o universo voltasse a se contrair, enquanto um valor maior indicaria sua expansão eterna.
Fonte: paginas.terra.com.br
Apesar da descoberta da expansão do Universo, muitos pesquisadores acreditavam na Teoria do Estado Estacionário, isto é, que o Universo era similar em todas as direções e imutável no tempo, com produção contínua de matéria para contrabalançar a expansão observada, mantendo a densidade média constante. Esta teoria foi proposta por Herman Bondi (1919-2005), Thomas Gold (1920-2004) e Fred Hoyle (1915-2001).
Em 1950 Fred Hoyle sugeriu pejorativamente o nome "Big Bang" para o evento de início do Universo, quando iniciou-se a expansão. Edward P. Tryon propôs em 1973 (Nature, 246, 396) que o Big Bang ocorreu por uma flutuação quântica do vácuo.
Já qual será o destino do Universo tem duas possibilidades:
1. O Universo se expandirá para sempre, ou a expansão parará e haverá novo colapso ao estado denso.
2. O Universo colapsará novamente somente se a atração gravitacional da matéria (e energia) contida nele for grande o suficiente para parar a expansão. Como a matéria e energia escura do Universo pode chegar a 96% da massa total, não podemos ainda determinar com precisão se o Universo está se expandindo com velocidade maior do que a velocidade de escape, isto é, se o Universo continuará se expandindo para sempre.
Esta densidade crítica corresponde a 5 átomos de hidrogênio por metro cúbico, dez milhões de vezes menor do que o melhor vácuo que pode ser obtido em um laboratório na Terra. A matéria visível do Universo é ainda 100 vezes menor.
Se a constante cosmológica não for nula, como indicam as medidas recentes, o Universo pode ser plano e ainda assim expandir para sempre. A constante cosmológica representa uma força contrária à gravidade, que acelera a expansão, em vez de retardá-la.
Fonte: astro.if.ufrgs.br
O Universo não foi chegando assim como quem não quer nada. Pelo contrário: surgiu com uma grande explosão, fazendo o maior estardalhaço. Na teoria do "Big Bang" o Universo não só começou a partir de um estado de extrema densidade e calor, como ainda continua se expandindo desde essa explosão inicial, movido por uma complexa relação entre a energia, a matéria, o espaço e o tempo.
Nessa área dedicada à Astronomia, nós vamos imitar o exemplo do Universo. Estaremos sempre em expansão, trazendo mais informações interessantes sobre os segredos e mistérios do Cosmos.
A Astronomia é uma ciência muito, muito antiga. Só não é mais antiga do que o desejo do homem de descobrir o que se passa no céu sobre sua cabeça.
Era uma curiosidade sobre o universo, mas também tinha os pés bem na terra. Porque conhecendo melhor os movimentos do Sol, da Lua e da Terra foi possível criar os calendários, e assim programar as épocas ideais para plantio e colheita.
A raça humana descobriu uma ligação muito próxima entre os ritmos celestes e aqueles que acontecem aqui na Terra.
A coincidência entre a época do plantio do milho, por exemplo, e a posição de determinadas estrelas ajudou na criação dos calendários.
Você sabia que há centenas de anos, na Babilônia, os astrônomos já calculavam a posição do Sol e previam eclipses?
Parece incrível, mas entre os anos de 1800 a 400 a.C. já se desenvolvia na Babilônia (uma das principais cidades da Mesopotâmia, região onde hoje fica o Iraque) estudos muito rigorosos, que calculavam os movimentos do Sol, as fases da Lua, previam eclipses.
Tudo isso porque os estudiosos registravam sempre suas observações e comparavam acontecimentos terrestres e celestes. Isso em uma época em que não havia telescópios ou qualquer outro instrumento óptico sofisticado, mas apenas instrumentos simples como transferidores e compassos. As primeiras lunetas para observação do céu surgiram só a partir do século 17, com o filósofo, matemático e astrônomo Galileu Galilei (1564-1642).
A partir do século passado, os telescópios se aperfeiçoaram cada vez mais. O Universo ficou aparentemente "mais perto".
Com a ajuda de modernos instrumentos e teorias matemáticas aplicadas à prática, o homem começou a conhecer melhor não só as órbitas e as massas dos corpos celestes, mas também suas temperaturas, composições e estruturas.
Nos anos 50, Estados Unidos e a antiga União Soviética (hoje Rússia) começaram a brigar para ver quem desenvolvia a melhor tecnologia para chegar na frente na conquista do espaço.
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Essa disputa foi chamada de corrida espacial, e foi ela quem iniciou uma nova etapa para os estudos do Sistema Solar. Hoje, satélites artificiais e foguetes são enviados para explorar a Lua e os planetas, mandando de volta muitas informações na bagagem.
A Astronomia é o canal para a gente conhecer melhor nossa vizinhança e, por tabela, conhecer melhor nosso próprio planeta.
Fonte: www.canalkids.com.br
