A Explosão Primordial

          De onde viemos? A pergunta sempre intrigou os cientistas e até hoje não tem resposta definitiva. Existe, inclusive, um ramo específico da astronomia, a cosmologia, que se dedica ao estudo da origem e evolução do universo. A cosmologia ganhou impulso principalmente a partir da década de 1920, quando novas descobertas mostraram indícios de que a chave do mistério do universo poderia ser uma explosão primordial, há certa de 15 bilhões de anos, conhecida como Big Bang.

         A primeira pista foi desvendada pelo cientista norte-americano Edwin Powell Hubble (1889-1953). Nos anos de 1920, o astrônomo percebeu que o universo estava em expansão – ou seja, as galáxias estão se afastando umas das outras.

         Como ele chegou a essa conclusão? Hubble observou com um potente telescópio e notou que o espectro de luz emitido por elas tendia ao vermelho – um sinal de que todas estavam se distanciando. A medição usada por Hubble foi baseada no efeito Dopple, pelo qual os componentes de luz enviados por objetos luminosos se deslocam para o vermelho quando se afastam e tendem ao azul quando se aproximam.

         Dessa forma, Hubble não somente constatou que as galáxias não moviam aleatoriamente, mas descobriu que seguiam uma tendência de afastamento. Com isso, percebeu que o universo provavelmente seria bem maior do que supunha até então e que seu movimento de expansão é constante. Hoje sabemos que isso ocorre a uma velocidade aproximadamente 50km/s.

Ovo cósmico

         A descoberta de Hubble foi fundamental para que o belga Georges Edward Lemaître (1894-1966) fosse adiante na explicação da origem do universo. Lemaître concluiu que no tempo zero havia uma massa minúscula, chamada por ele de ovo cósmico – ou superátomo – que se contraia e se expandia a um efeito gravitacional, como já havia comprovado Hubble. Esse movimento fez com que sua temperatura interna aumentasse muito. Quando atingiu uma temperatura elevadíssima, o ovo explodiu criando tudo o que existe hoje, como as estrelas e os plantas, dando também origem ao espaço e ao tempo.

         Para explicar o acumulo de energia que explodiu repentinamente o russo George Gamow cunhou o fenômeno com a expressão Big Bang – criado em 1915 pelo cosmólogo inglês Fred Hoyll. Assim, a teoria sustenta a ideia de algo infinitamente pequeno, denso e quente, comprimido em um tamanho menor do que um núcleo de um átomo. Em um lapso de tempo (menos que um milésimo de se segundo), o universo cresceu exponencialmente.

         Em 1964, mais uma descoberta foi acrescentada as provas da teoria do Big Bang. Arno Penzias e Robert Wilson constataram que no espaço a uma radiação cósmica originária do tempo em que houve a explosão primordial – é a maior evidência para a comprovação da teoria, também chamada de “Modelo Padrão”, por ser aceita pela comunidade científica internacional.

Idade do universo

Estudos mais recentes estimam que o universo tem
13,7 bilhoes de anos

         E como podemos mensurar a idade do universo? Se as galáxias estão se afastando é porque, em algum momento no passado, todos os elementos estavam juntos. Hubble calculou a velocidade e a distância entre várias galáxias e chegou a conclusão de que o universo teria aproximadamente 2 bilhões. Era uma estimativa insustentável, afinal, já se sabia que a Terra tinha mais que o dobro dessa idade e, portanto, o universo não poderia ser mais novo do que ela.

         Atualmente, vários métodos são usados para estimar a idade do universo. Um deles é calcular a idade de estrelas mais velhas de aglomerados estelares, que são formados por milhares de estrelas atraídas entre si pela ação da gravidade. Uma estrela evolui com a queima de hidrogênio e, analisando os estágios dessa evolução, pode-se calcular sua idade aproximada. Si conferirmos ao universo a mesma idade dessas estrelas anciãs, é possível chegar a números que variam entre 10 e 20 bilhões de anos. O número mais aceito entre os cientistas é 15 bilhões de anos. De qualquer modo, independentemente da determinação do instante da explosão inicial e da idade exata do universo, a teoria do Big Bang é, até agora, a mais viável para explicar seu nascimento.

Um fim distante

         Para onde vamos? Essa é, talvez, a segunda pergunta que mais intriga os astrônomos. A ciência tem especulado se o universo pode chegar ao fim. A resposta é sim. Se não continuar a se expandir suficientemente rápido, como acontece desde o Big Bang, o material que forma o cosmos acabará por estacionar-se. Isso poderá provocar uma contração, decorrente da ação da força gravitacional, e o universo voltará a um ponto central, ocasionando um colapso chamado pelo pelos cientistas de Big Crunch – ou grande esmagamento.

No fim tudo pode retroceder a um ponto primordial - Big Crunch

         Foi em 1992 que estudiosos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, nos EUA, descobriram que 90% da matéria encontrada no universo é formada por vastos tufos de gás. Esses elementos, mais o resto das estrelas extintas, podem criar um campo gravitacional bastante forte para que o material do universo, desprendido no Big Bang, volte a se juntar. Para que isso ocorra, no entanto, as galáxias devem parar de se afastar e começar a se aproximar. Como o cosmo continua sua expansão, e de maneira acelerada, o fim, dessa maneira parece estar muito distante e improvável.

Os três prováveis fins - Big Crunch, Big Freeze e Big Rip

          Porém há outra teoria, onde o universo tornar-se-ia demasiado frio para poder abrigar a vida devido à contínua expansão. Nesta teoria, denominada Big Freeze, o universo se expandiria a tal ponto que até mesmo as estrelas de uma galáxia ficariam muito distantes uma das outras, e com suas mortes, o universo passaria ser um lugar frio e sem vida.

Paralelo ao Big Freeze há uma teoria mais recente, cujo afastamento da matéria chegaria ao nível molecular. A chave desta hipótese é a quantidade de energia escura no Universo. Se o Universo contém suficiente energia escura, poderia terminar tendendo a uma desagregação de toda a matéria. Tal teoria é chamada de Big Rip – ou grande ruptura.

Resumindo:

O vídeo explica em detalhes a origem do universo e sua evolução, segundo a teoria do Big Bang.

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Série: O Universo com suas estrelas, galáxias ...

Fontes: Atlas do Universo e Universe Today