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O QUE É COSMOLOGIA?

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 05 de Dezembro de 2021
às 21h30
twenty20photos/Envato

A cosmologia é o estudo das propriedades do universo como um todo. Isso difere
de estudos dos objetos e fenômenos individuais, como estrelas, planetas, luas e
galáxias. Na cosmologia, os cientistas consideram a história do cosmos, desde
seu nascimento até conjecturas sobre seu "fim", além de investigarem a natureza
de toda a matéria nele contida.


 * 10 mulheres que deixaram a sua marca na astronomia antiga e atual
 * Como se tornar um astrônomo amador?

O termo é recente, quando colocado em perspectiva todo o histórico da humanidade
no estudo do “céu”. A necessidade de definir a cosmologia como um estudo à
parte, mais abrangente que o habitual, veio com a novas descobertas científicas
do século XX — em especial as de Albert Einstein, que uniu o espaço e o tempo
como uma única entidade, e as de Edwin Hubble.

Embora a teoria da Relatividade Geral de Einstein tenha marcado uma nova forma
de encarar o universo, talvez Hubble mereça mais crédito pela “criação” da
cosmologia. Claro, ninguém necessariamente criou esta área da ciência, mas as
contribuições de Hubble foram fundamentais para compreendermos que o universo
não se resume à Via Láctea.

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UMA BREVE HISTÓRIA DA COSMOLOGIA

A cosmologia estuda as propriedades do universo. Na foto, você vê a galáxia
Andrômeda (Imagem: Reprodução/rwittich/Envato)

Na década de 1920, os astrônomos ainda discutiam se todo o cosmos estava dentro
da Via Láctea ou se alguns objetos celestes poderiam estar fora dela. Algumas
pequenas manchas difusas no céu, na época chamadas de nebulosas, chamaram a
atenção de Hubble. Ao examinar as imagens de NGC 6822, M33 e M31
individualmente, ele notou uma estrela pulsante em cada uma.



Essa categoria de estrelas, hoje conhecidas como Cefeidas, é importante porque a
pulsação permite medições precisas de distância, e foi assim que Hubble calculou
a distância de cada uma daquelas “nebulosas”. Ele logo percebeu que elas estavam
muito distantes para estarem na nossa própria galáxia. Os astrônomos então
descobriram que cada uma delas era uma galáxia individual.

Com isso, o universo expandiu-se aos olhos dos astrônomos — e também no sentido
figurado, pois Hubble também descobriu em 1929 que o universo está em expansão
acelerada. A partir daí, com a ajuda da Relatividade Geral de Einstein, os
físicos descobriram coisas incríveis, como o Big Bang. Mais tarde, Stephen
Hawking não só mostrou argumentos sobre a veracidade do Big Bang, como também
postulou que o universo é finito e, um dia, morrerá.

A Via Láctea vista da Terra (Imagem: Reprodução/den-belitsky/Envato)

Uma vez que, ainda graças a Einstein, o espaço e o tempo passaram a ser
considerados inalienáveis, estudar os confins do cosmos com a ajuda de
telescópios cada vez mais potentes significa também estudar a aurora dos tempos.
Quando os astrônomos olham para galáxias e aglomerados de galáxias localizados a
13 bilhões de anos-luz de distância, significa que eles estão olhando 13 bilhões
de anos no passado.



Os astrônomos decidiram usar os anos-luz como uma medida de distância porque as
estrelas ficam tão longe umas das outras que a melhor maneira de se referir a
essas grandezas é através da distância que a luz viaja no vácuo em um ano. Por
isso, você provavelmente nunca verá um astrônomo dizer a distância entre
galáxias em quilômetros.


A NATUREZA DE ESPAÇO E TEMPO

A questão do espaço e o tempo como uma entidade está no cerne da cosmologia. Não
podemos estudar o universo como um todo sem investigar, à luz das observações e
do método científico, se o espaço-tempo é infinito ou finito. Ainda não há uma
resposta conclusiva para a pergunta.

Conceito artístico do Big Bang (Imagem: Reprodução/ESO/M. Kornmesser)

Aristóteles, por exemplo, disse que o universo material deve ser espacialmente
finito, pois se as estrelas se estendessem até o infinito, elas não poderiam
realizar uma rotação completa ao redor da Terra em 24 horas. Foi por volta de
1600 que o filósofo matemático italiano Giordano Bruno questionou essa noção e
perguntou, antes de ser queimado na fogueira: se há uma fronteira no espaço, o
que há do outro lado?



Felizmente, ele não estava sozinho. Em alemão Johannes Kepler, por exemplo,
argumentou em 1610 que houvesse uma infinidade de estrelas o céu estaria
completamente cheio delas e a noite não estaria escura. Mas, apesar desses
argumentos terem impacto na época, hoje sabemos que a física do universo pode
ser um pouco mais complexa, e por isso ainda há muitas perguntas sem respostas.

Estudar os dados e buscar evidências para encontrar essas respostas é papel da
cosmologia, e os cientistas de hoje têm como aliada a tecnologia mais avançada
do planeta. Muitas missões foram lançadas ao espaço para medir a radiação do
cosmos, ou seja, a luz em todos os comprimentos de onda do espectro
eletromagnético, a principal maneira de observar e investigar o cosmos.

Mapeamento da radiação cósmica de fundo (Imagem: Reprodução/NASA/WMAP Science
Team)

Os avanços trouxeram algumas descobertas, mas também novas perguntas. O que é a
matéria escura? O que há dentro dos buracos negros? Existiu uma singularidade no
Big Bang? Existem outros universos? É possível viajar no tempo? Buracos de
minhoca são reais? Todos esses questionamentos são importantes e as respostas
podem mudar completamente o que sabemos sobre nosso universo.

Outras missões cosmológicas incluem a Planck, da Agência Espacial Europeia
(ESA), que funcionou de 2009 a 2013 para estudar a radiação cósmica de fundo — a
luz mais antiga do universo, um “fóssil” remanescente de alguns momentos após o
Big Bang. O próprio telescópio Hubble, que já opera há mais de 30 anos (e dá
sinais de que pode não durar mais muito tempo), foi planejado para estudar as
Cefeidas e medir a expansão do universo.

Os próximos instrumentos científicos, como o telescópio James Webb, que será
lançado este mês (se tudo der certo), o Observatório Vera Rubin e o mega
radiotelescópio Square Kilometer Array (SKA) sem dúvidas ajudarão a responder
algumas dessas perguntas. Mas, como normalmente acontece na ciência, as
respostas devem trazer novos questionamentos ainda mais intrigantes.

Fonte: Com informações de: Space.com, Encyclopaedia Brittanica

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