Há exatos 100 anos, o entendimento moderno acerca do nosso Universo começava a engatinhar. Ao longo das primeiras décadas do século passado até 1924, a humanidade havia acabado de descobrir a existência de outras galáxias, as únicas duas forças conhecidas que regiam a natureza eram a gravitação e o eletromagnetismo, e a Relatividade Geral de Einstein tinha apenas acabado de substituir a gravidade newtoniana como principal teoria descritiva do Universo.
No entanto, o século que viria adiante adicionou diversas grandes descobertas que remodelaram e ampliaram o nosso olhar pela janela infinita do Cosmos. Aqui estão 5 delas, em ordem cronológica:
A maiores descobertas astronômicas
1. A expansão do Universo
No apagar das luzes da década de 1920, o problema se o Universo era ou não estático encontrou sua resposta. Em 1927, o padre e astrônomo belga Georges Lemaître propôs que o universo estava crescendo e aumentando de tamanho, baseando-se em observações individuais e nas equações da relatividade geral de Einstein.
Dois anos depois, em 1929, Edwin Hubble observou que galáxias distantes estavam se afastando de nós, e quanto mais longe elas estavam, mais rápido se afastavam.
Galáxias distantes do campo ultra profundo do Hubble.Fonte: NASA/ESA
Esse fenômeno ficou conhecido como lei de Hubble-Lemaître e acarretou descoberta revolucionária da expansão cósmica, isto é, do fato de que o Universo aumenta de tamanho quando mais o tempo passa, o que mais tarde levou à teoria do Big Bang ao indicar que o Universo teve um começo.
2. A Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas
Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson, trabalhando na Bell Telephone Laboratories, descobriram acidentalmente uma forma de radiação que permeia o universo: a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB, na sigla em inglês).
Eles estavam trabalhando em um experimento de rádio e encontraram uma interferência constante, independentemente da direção para a qual apontavam a antena. Após descartarem todas as possíveis fontes de erro, ao entrar em contato com outros pesquisadores, eles perceberam que haviam detectado a “luz” remanescente do Big Bang.
Mapa da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, emitida quando o Universo tinha apenas 380 mil anos.Fonte: Caltech
A CMB é uma evidência primordial do Big Bang e o seu estudo nos fornece uma visão única sobre as condições iniciais do Universo. Sua descoberta confirmou a teoria de que tudo começou há cerca de 13,8 bilhões de anos e tem sido fundamental para o desenvolvimento da cosmologia moderna.
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3. A matéria escura
Na década de 1970, a astrônoma Vera Rubin e seu colega Kent Ford descobriram um comportamento estranho nas estrelas de galáxias espirais. Eles verificaram que a velocidade de rotação das estrelas nesses sistemas não diminuía com a distância do centro galáctico, como era esperado pelos modelos teóricos.
Em vez disso, as estrelas na periferia das galáxias giravam tão rápido quanto aquelas que estavam próximas ao centro. Isso sugeria que havia uma alta quantidade de massa invisível, não detectável por métodos convencionais de observação, que estava influenciando gravitacionalmente essas estrelas.
Distribuição percentual dos componentes do Universo.Fonte: NASA/Planck
Essa massa invisível foi chamada de matéria escura. A descoberta desse fenômeno e a inserção da matéria escura nas teorias foi um passo crucial porque ela parece compor cerca de 27% de tudo que há no Universo.
Embora ainda não saibamos exatamente o que é a matéria escura, a sua existência parece ser essencial para explicar a estrutura e dinâmica das galáxias e do universo na totalidade.
4. A aceleração da expansão do Universo
Em 1998, dois grupos independentes de astrônomos, o High-Z Supernova Search Team e o Supernova Cosmology Project, descobriram que a expansão do universo não estava apenas acontecendo, mas estava acelerando.
Essa conclusão foi baseada na observação de supernovas do tipo Ia, que atuam como “velas padrão” para medir distâncias cósmicas. As supernovas observadas estavam mais distantes do que deveriam estar, dado o ritmo de expansão previsto.
Nebulosa do Caranguejo, resquício de uma supernova que aconteceu séculos atrás.Fonte: Getty Images
A descoberta da aceleração cósmica foi inesperada e levou à introdução do conceito de energia escura, uma forma misteriosa de energia que compõe cerca de 70% do conteúdo energético do universo e que é responsável por essa aceleração.
Essa descoberta iniciou um dos maiores enigmas da cosmologia moderna e abriu uma nova área de pesquisa para entender a composição e o destino do universo.
5. A detecção das ondas gravitacionais
A última descoberta revolucionária desta lista ocorreu em 2015, quando o observatório LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) detectou ondas gravitacionais pela primeira vez.
Representação artística da colisão de duas estrelas de nêutrons que produzem ondas gravitacionais.Fonte: Getty Images
Essas ondas foram previstas por Albert Einstein em 1915, como ondulações no tecido do espaço-tempo causadas por eventos violentos, como a fusão de buracos negros. A detecção de ondas gravitacionais abriu uma nova janela para o universo, permitindo que os cientistas estudassem eventos cósmicos que eram invisíveis por meio de métodos tradicionais de observação de luz.
Essa descoberta não só confirmou uma previsão importante da teoria da Relatividade Geral de Einstein, mas também inaugurou uma nova era na astronomia, a astronomia de ondas gravitacionais, na qual esperamos colher os frutos das próximas descobertas revolucionárias.