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O BIG BANG E A EVOLUÇÃO DO
UNIVERSO |
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__________________________ A idade do
Universo __________________________
__________________________ A Evolução do
Universo
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Em 1929, Edwin Hubble anunciou que as
galáxias distantes, que estão além do Grupo Local, afastam-se com
velocidades proporcionais às suas distâncias. Nascia a grande descoberta
da Cosmologia moderna, talvez uma das maiores imaginações do espírito
humano: a expansão do Universo! A constante de proporcionalidade,
H, é conhecida por constante de Hubble. Quanto maior for a
distância entre as galáxias maior será a velocidade, independentemente da
direcção de observação. O conhecimento de H permite determinar a
distância, sendo conhecidas as velocidades. Por outro lado, se o Universo
está em expansão, no passado os grupos de galáxias estavam mais próximos
uns dos outros. Se a taxa de expansão do Universo for constante,
concluímos que no instante 1/H os grupos de galáxias se encontravam
todos localizados no mesmo ponto do espaço de densidade infinita. É esse
acontecimento - origem do espaço e do tempo - que é habitualmente
designado por Big Bang (ou Explosão Primordial).
Portanto, a partir do valor de H, podemos estimar a idade aproximada do Universo. Até há pouco tempo as medidas de H forneciam valores entre 50 e 100 km/s e por megaparsec (Mpc) - o Mpc equivale a 3,26 milhões de anos-luz. Em outras palavras, uma galáxia que se encontre à distância de 1 Mpc afasta-se de nós com uma velocidade que está compreendida entre 50 e 100 km/s. Para os valores indicados de H a idade do Universo situa-se entre 10 e 20 mil milhões de anos. Assim, é frequente adotar o valor médio de 15 mil milhões de anos para dar uma ordem de grandeza da idade do Universo. A descoberta de E. Hubble de 1929 - um Universo em Evolução - foi sem dúvida uma das maiores descobertas do século. Nesta altura, já a teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein tinha produzido os modelos teóricos capazes de descrever um Universo em expansão. Mas só nos finais dos anos 40 essas idéias são levadas até às suas últimas consequências por George Gamow e seus colegas Ralph Alpher e Robert Herman, que previram a existência de uma radiação cósmica em equilíbrio térmico, banhando uniformemente o Universo com uma temperatura de 5 kelvin, relíquia de uma época em que o Universo era muito quente e denso. A radiação de origem cósmica, prevista pelo Big Bang seria descoberta em 1964, quase acidentalmente, por Arno Penzias e Robert Wilson. Desde então têm sido realizadas inúmeras observações para determinar rigorosamente o seu espectro, para saber se se trata de uma radiação isotrópica tipo corpo negro, e obter com precisão a sua temperatura característica. Essas observações confirmaram os resultados iniciais de Penzias e Wilson: fixaram o valor da temperatura efetiva em 2,73 kelvin e mostraram que a radiação era extraordinariamente isotrópica. Este resultado constitui a prova mais sólida a favor do modelo do Big Bang. A outra previsão notável deste modelo é a relação entre o hélio e o hidrogénio existentes no Universo. Recentes descobertas astronómicas têm entretanto modificado a nossa
visão actual do Cosmo, como a "Grande Muralha" de galáxias, descoberta por
Margaret Geller e John Huchra em 1989 com cerca de 500 milhões de
anos-luz; o Grande Atrator, uma misteriosa concentração de massa que
parece estender-se por várias centenas de milhões de anos luz e que atrai
o Grupo Local de galáxias na direcção das constelações da Virgem e do
Centauro; e Grandes Vazios de matéria luminosa limitados por estruturas
filamentosas de agregados de galáxias. No campo teórico foram também
avançadas novas propostas para o Universo Primordial como são os chamados
cenários Inflacionários, segundo os quais o Universo sofre uma expansão
acelerada durante um período muito curto. Apesar de tudo isto, o modelo do
Big Bang continua a possuir o apoio da maioria dos cosmólogos e
astrofísicos, que acreditam poder adequá-lo de modo a incorporar todas
estas novas contribuições. Porém, observações muito recentes do telescópio
espacial Hubble levaram a uma determinação de H que tem provocado
grande agitação no seio da comunidade científica por sugerir uma idade
para o Universo, compreendida entre 8 e 12 mil milhões de anos, claramente
inferior à idade das estrelas mais velhas da Via Láctea. É claro que não é
possível admitir que o Universo seja mais novo que as suas estrelas.
Contudo, é ainda assim possível ajustar o modelo de Big Bang aos novos
valores de H de modo a obter uma idade do Universo compatível com a
idade das estrelas mais antigas, admitindo uma constante cosmológica
positiva. Projeto: Ensino de Física a distância
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