Desde que as pessoas começaram a pensar sobre a estrutura do universo, procuraram sondar suas profundezas se perguntando se ele teria um fim. Mas foi um astrônomo americano que resolveu um enigma sobre seus limites (se é que eles exitem). O fato é que segundo a teoria do Big Bang, nosso universo está se expandindo constantemente, e é esse o tema desse artigo a expansão do universo, e as observações de Edwin Hubble.

Edwin Hubble

Antes de falarmos da expansão do universo, não podemos deixar de falar de Edwin Powell Hubble. Ele veio de uma longa linhagem de cientistas, alguns que perderam até a vida por suas convicções. Um bom exemplo aconteceu em 1600, quando a Santa Inquisição condenou Giordano Bruno a morte, por declarar que o universo não teria limites e que teria infinitos mundos, dentre outro motivos. 87 anos depois, Isaac Newton deu suporte teórico para a visão de mundo de Nicolau Copérnico, de que o Sol e não a terra seria o centro de todas as coisas. Para tanto, Newton apontou para a força de atração do sol, que mantém os planetas em órbita.

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Edwin Powell Hubble

Com isso, abalou a posição tomada pela igreja como sua base. Mas por outro lado, forneceu apoio intelectual para a igreja. Newton observou que muitas das chamadas estrelas fixas se moviam. Porém, de acordo com suas leis de movimento, tudo deveria se mover, mesmo os corpos celestes não visíveis, logo o universo não poderia ter limites.

Os limites do universo

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                   Telescópio Leviatã

Mas em primeiro lugar, como o universo surgiu? E por que as estrelas estão distantes se a gravidade deveria uni-las? Newton não teve como responder estas questões, mas nos 150 anos seguintes foram feitos muitos progressos. Usando um enorme telescópio que ele mesmo construiu, William Herschel descobriu o planeta Urano em 1785. Enquanto observava os céus, Herschell encontrou pontos brilhantes rodeados por uma espécie de névoa. Primeiro pensou que fossem estrelas cercadas por nuvens de gás e poeira. Em 1845, o astrônomo irlandês William Parsons, o conde de Rosse, completou seu telescópio de reflexão, que chamou de Leviatã.

Pesando em torno de 10 toneladas, foi o telescópio mais poderoso da época. Com ele, Ross reconheceu pela primeira vez, que muitas nebulosas, como eram chamadas, possuíam a forma de espiral. O que ele não sabia era que na verdade, ele estava observando galáxias. Embora mais “nebulosas espirais” eram descobertas, ainda não havia um modelo para explicar o que seriam.

Um homem chamado Edwin Powell Hubble iria responder esta incógnita. Hubble desenvolveu um interesse por astronomia desde cedo e “Da Terra à Lua” de Julio Verne era sua história favorita. Seu avô construiu um telescópio para que o jovem Edwin usasse para passar as noites observando o céu.

[ads1]Devido as notas boas na escola, Edwin ganhou uma bolsa de estudos para a Universidade de Chicago, onde estudou matemática e astronomia. Embora sua paixão fosse a astronomia, seguiu a vontade do pai e em 1910 foi para a Inglaterra estudar Direito em Oxford. Ele não estava interessado e não obteve sucesso. Três anos depois, retornou e continuou a estudar astronomia no observatório Yerkes de Chicago, em 1914.

Em sua tese de doutorado, Hubble defende que as nebulosas espirais eram galáxias independentes muito além de nossa Via Láctea. Mas para provar isso, deveria medir suas distâncias. Para isso, os astrônomos usam estrelas cujo brilho varia periodicamente conhecidas como “variáveis cefeidas”. Elas provaram serem úteis como referência de medição astronômica. Para rastrear algumas destas variáveis cefeidas, Hubble foi em 1919 ao observatório Hale no Monte Wilson, próximo a Pasadema, onde o maior do telescópio do mundo estava em operação há um ano. Seu refletor, um espelho de 100 polegadas ou 254 milímetros de diâmetro. Hubble primeiro se dedicou sua atenção à nebulosa de Andrômeda, a única galáxia visível a olho nu no hemisfério norte. Esperava encontrar lá as variáveis cefeidas.

Após anos de intensa observação, encontrou algo na nebulosa de Andrômeda. Ele capturou os resultados em placas fotográficas. Através das cefeidas, pôde determinar a distância entre a nebulosa de Andrômeda e a Terra, sendo a medida de 800 mil anos-luz. Esta distância é quase oito vezes o diâmetro da Via Láctea. Assim, a Nebulosa de Andrômeda não pode fazer parte da nossa galáxia. Embora saibamos que Andrômeda está há 2,5 anos-luz, Hubble conseguiu provar que haviam galáxias além da nossa Via Láctea, sendo claro que deveriam ser galáxias independentes, Hubble e seu assistente Milton Humason analisaram seus espectros.

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                    Galáxia Andrômeda

As linhas em um espectro são únicas. Fornecem aos astrofísicos um tipo de impressão digital ótica, com várias informações. Entre elas, a composição química da fonte, neste caso, as Galáxias. Os astrônomos notaram que as linhas eram deslocadas para o lado vermelho do espectro, um sinal de que as galáxias estavam se afastando da terra. Este desvio para o vermelho ocorre devido à luz ser uma onda.

A expansão do universo e o comprimento de onda da luz

A faixa de luz visível vai do vermelho, com comprimento de onda de cerca de 700 nm ao violeta, com comprimento de onda de 399 nm. Ondas na parte vermelha são longas.Quando um objeto cósmico como uma galáxia se afasta da terra, as ondas ficam esticadas, ou seja, seu espectro é deslocado para o vermelho, e foi através de observações com base nessas características que foi possível identificar a expansão do universo.

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Os Comprimento de Onda que forneceram indícios para a teoria da expansão do universo

Um corpo se aproximando, teria um deslocamento para o azul, suas ondas seriam comprimidas. Este fenômeno, conhecido como Efeito Doppler também é observado no som. E tem esse nome após o físico após o físico austríaco Christian Doppler notar que o apito de um trem é mais alto quando se aproxima e mais baixo quando se afasta.

A frequência muda porque as ondas sonoras e a sua fonte estão se movendo. Se a onda se aproxima, as ondas são comprimidas e o som das ondas curtas é mais alto. Se o trem está se afastando, as ondas são esticadas e o som das ondas longas é mais baixo.

Aplicando a mesma lógica as galáxias, um desvio para o vermelho, ou alongamento das ondas de luz, significa que as galáxias devem estar se afastando. A maioria das galáxias vistas por Hubble eram desviadas para o vermelho. E quanto mais distantes, maior era o seu desvio para o vermelho, indicando a expansão do universo.

Ainda segundo o físico George Gamow, que teve papel importante teoria do Big Bang, toda a matéria existente hoje no universo encontrava-se concentrada no chamado “átomo inicial”, ou “ovo cósmico”, e que uma incalculável quantidade de energia, depois de intensamente comprimida, repentinamente explodiu, formando ao avançar do tempo gases, estrelas e planetas.

O fato é que a temperatura do universo diminui em razão da sua expansão, e na visão de alguns físicos, chegará o dia em que, o universo ser resfriará complemente e começara a se recolher de novo até que volte à sua forma original.

Hoje, a maioria dos cientistas acredita que o universo está se expandindo e que continuará assim. A base para esta teoria da expansão do universo, foi fornecida por Edwin Powell Hubble, em longas noites de intensas observações dos céus.