O abismo inevitável: a cada ano, perdemos mais uma seção do universo

(NASA/ESA/STScI)

Nos confins do universo conhecido, galáxias inteiras – e todas as estrelas, planetas e espécies exóticas que elas podem conter – estão desaparecendo.

Obviamente, esses objetos não estão simplesmente evaporando. Eles estão sendo expulsos do universo conhecido, forçados a uma extensão misteriosa conhecida como “universo inobservável”.

No entanto, para realmente entender esse setor fascinante do cosmos, é necessário primeiro entender duas das descobertas científicas mais surpreendentes já feitas.

Uma pergunta milenar

Por milênios, os seres humanos foram confundidos pelo tamanho e idade do Universo. O cosmos continua para sempre ou tem algum tipo de vantagem? Sempre existiu ou algum evento fez com que ele surgisse?

Em 1687, Isaac Newton inspirou uma nova maneira de entender o cosmos em seu livro Principia, que propunha a lei revolucionária da gravitação universal.

Em sua formulação mais básica, a lei explicou que todas as massas do Universo são atraídas por todas as outras massas do Universo. Embora a idéia pareça bastante simples, na época as implicações eram surpreendentes.

O trabalho de Newton revelou que, se nosso Universo fosse finito, as forças atraentes de todos os objetos no cosmos deveriam ter causado tudo desmoronar sobre si mesmo. Como isso não aconteceu, logicamente significava que o Universo deveria ser infinito.

Mas por causa de algo conhecido como paradoxo de Olbers, os cientistas sabiam que essa não poderia ser a história toda. O mais famoso articulado por Wilhelm Olbers no início do século XIX, esse paradoxo argumenta que a escuridão encontrada no céu noturno entra em conflito com a conclusão de que o cosmos é infinito.

Sabemos que o tamanho aparente de uma estrela diminui à medida que a distância dela aumenta. Mas mesmo que as estrelas distantes sejam menores e mais fracas, veríamos mais delas – em um céu atemporal sem limites, ainda assim veríamos apenas a luz das estrelas.

Como existem manchas escuras no céu noturno, o Universo não pode ser infinito.

Portanto, as idéias de Newton e Olbers não puderam ser reconciliadas. Mas em 1913, o astrônomo americano Vesto Slipher analisou as linhas espectrais de galáxias distantes e descobriu que a luz emitida emitia um deslocamento para o extremo vermelho do espectro da luz – e as coisas começaram a mudar.

Slipher tomou esse desvio para o vermelho como evidência de que as galáxias estão se afastando de nós, uma vez que a luz se estende para o extremo vermelho do espectro quando os objetos estão retrocedendo.

Com base no trabalho de Slipher, Edwin Hubble mediu os desvios para o vermelho das galáxias e depois os comparou com sua distância relativa, e ele fez uma descoberta monumental: o Universo está se expandindo.

Uma vez que você saiba disso, pode inferir que o Universo deve ter sido menor no passado e, subseqüentemente, se você voltar o suficiente no tempo, todo o Universo teria convergido para um único ponto. Este ponto, que agora chamamos de Big Bang, foi o começo do Universo.

Usando vários modelos e estimativas para a taxa de expansão, como a constante de Hubble, os cientistas estimaram a idade do Universo. Hoje, esse número é de 13,799 bilhões de anos (mais ou menos 21 milhões).

Assim, quase 9.000 anos após o início das primeiras civilizações, finalmente temos uma boa noção da idade do Universo. Infelizmente, essa expansão significa que continuamos perdendo partes dela.

Expandindo horizontes

Nas décadas finais do século XX, duas equipes de cientistas começaram a medir a desaceleração cósmica (o quanto a expansão do Universo está desacelerando).

Por seu trabalho, eles procuraram por supernovas do tipo 1a, mediram suas distâncias e calcularam a velocidade com que se afastam de nós. Notavelmente, as equipes descobriram que, ao contrário de suas suposições, a expansão não está diminuindo.

Em vez disso, as galáxias mais distantes parecem estar voando para longe de nós cada vez mais rápido à medida que a distância da Terra aumenta.

Isso levou a uma conclusão irrefutável: a expansão do Universo está se acelerando.

Notavelmente, não é que as bordas do Universo estejam se afastando. Cada parte do espaço está se esticando. Enquanto a luz e a matéria têm uma velocidade máxima, o tecido do espaço-tempo em si não. Os volumes do universo podem se expandir mais rapidamente que a própria luz; os objetos mais distantes de nós estão se afastando mais rapidamente, pois há mais espaço entre nós que se estica.

Novos cálculos, que levam em consideração a expansão acelerada do Universo, subseqüentemente nos permitiram determinar que o Universo observável realmente tem um raio de pelo menos 46 bilhões de anos-luz.

O fraseado aqui é importante, pois o Universo observável é apenas uma parte do Universo total. E é aí que entra o Universo inobservável.

Cosmos escuros

O Universo observável é a região esférica que engloba tudo o que atualmente pode ser detectado na Terra. Diz-se que tudo o que existe além dos limites da detecção está no universo inobservável – sua luz ainda não chegou à Terra graças à grande distância que ele precisa percorrer.

Como a luz tem uma velocidade máxima, a luz dos objetos a uma distância suficiente ainda pode, teoricamente, estar a caminho, ainda a ser vista.

Agora, se a expansão do Universo não estivesse acelerando, com tempo suficiente, poderíamos eventualmente ver tudo no cosmos. Mas esse não é o caso.

Devido à expansão acelerada, regiões do espaço suficientemente distantes da Terra estão se afastando de nós mais rapidamente do que a velocidade da luz. Isso não soa muito alarmante, até que você pare e perceba que a luz dessas regiões do cosmo nunca será capaz de chegar até nós.

No momento atual, se um fóton deixasse nosso planeta e começasse a viajar para o cosmos, nunca seria capaz de alcançar qualquer área do espaço a mais de 15 bilhões de anos-luz de distância, pois o espaço além desse ponto está se expandindo mais rapidamente do que A velocidade da luz.

Por fim, isso significa que, mesmo que saíssemos hoje e estivéssemos viajando à velocidade da luz, só conseguiríamos atingir apenas 3% do número total de galáxias em nosso Universo observável. Os outros 97% estão além do nosso alcance.

E porque a expansão do Universo está acelerando continuamente, a cada ano, mais e mais regiões do espaço passam além do nosso horizonte cósmico e entram no Universo inobservável.

Se isso não for suficiente, essa expansão tem implicações bastante sombrias para o destino final do Universo. Supondo que a expansão continue indefinidamente, o horizonte do Universo visível diminuirá gradualmente.

E com o tempo, todas as galáxias que não estão ligadas gravitacionalmente a nós – uma pequena quantidade de cerca de 70 galáxias – desaparecerão no abismo negro do universo inobservável. Não há nada que possamos fazer sobre isso.

Publicado em 31/05/2020 19h28

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