97% do Universo é inalcançável por nós

Mais um ano vai embora e leva com ele uma parte do nosso Universo que nós jamais veremos de volta. Parece trágico, mas é só a natureza seguindo seu rumo. Nas partes mais distantes do Universo conhecido, galáxias inteiras – e todas as estrelas, planetas e tudo mais que elas podem conter – estão desaparecendo. Mas calma: estes objetos não estão simplesmente evaporando. Eles estão sendo empurrados para fora do Universo conhecido, forçados a uma expansão misteriosa para uma região conhecida como o 

“Universo inobservável”.

Uma matéria publicada no portal Science Alert explica porque isso está acontecendo. Para entender este desaparecimento espacial, precisamos voltar um pouco na história. Por milênios, o tamanho e a idade do Universo confundiram os pesquisadores. Dúvidas sobre a eternidade ou o início do universo sempre estiveram presentes nas mentes dos cientistas. Em 1687, Isaac Newton inspirou uma nova maneira de entender o cosmos em seu livro Principia, que propunha a lei revolucionária universal da gravitação.

Em sua formulação mais básica, a lei explicava que toda massa no Universo é atraída para todas as outras massas do Universo. Embora a ideia pareça bastante simples, as implicações na época foram surpreendentes. O trabalho de Newton revelou que, se o nosso Universo fosse finito, as forças atrativas de todos os objetos no cosmos deveriam ter feito tudo desabar. Como continuamos aqui, logicamente isso significava que o Universo deveria ser infinito.

O paradoxo de Olbers se opõe a esta ideia. No início do século 19, Wilhelm Olbers propôs um paradoxo argumentando 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 para nós aumenta. Mas mesmo que as estrelas distantes sejam menores e mais fracas, veríamos mais delas. Em um céu atemporal, sem limites, não veríamos nada além de luz das estrelas. Como há manchas escuras no céu noturno, o Universo não pode ser infinito.

Expansão

As ideias de Newton e Olbers não podiam coexistir. As coisas só começaram a mudar em 1913, quando o astrônomo americano Vesto Slipher analisou as linhas espectrais de galáxias distantes e descobriu que a luz que elas emitiam era transferida para a extremidade vermelha do espectro de luz. Slipher entendeu esse desvio para o vermelho como evidência de que as galáxias estão se afastando de nós, já que a luz se estende até o final 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 finalmente descobriu que o Universo está se expandindo. Sabendo dessa expansão, sabemos também que o Universo deve ter sido menor no passado e, consequentemente, se voltarmos o suficiente no tempo, todo o Universo teria convergido em 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 em 13,799 bilhões de anos.

Nas últimas décadas do século XX, duas equipes de cientistas começaram a medir a desaceleração cósmica – ou seja, o quanto a expansão do Universo estaria diminuindo.

Eles procuraram supernovas Tipo 1a, mediram suas distâncias e calcularam a velocidade com que estão se afastando de nós. As equipes descobriram que, ao contrário de suas suposições, a expansão não estava diminuindo – pelo contrário, as galáxias mais distantes parecem estar voando para longe de nós cada vez mais depressa à medida que a sua distância da Terra aumenta.

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

Cada porção do espaço está se alongando. Enquanto a luz e a matéria têm uma velocidade máxima, o tecido do espaço-tempo em si não. Volumes do Universo podem se expandir mais rapidamente que a própria luz; os objetos mais distantes de nós estão se afastando de nós mais rápido, pois há mais espaço entre nós que está se alongando.

Novos cálculos, que levamram em conta a expansão acelerada do Universo, permitem aos cientistas determinar que o Universo observável tem um raio de pelo menos 46 bilhões de anos-luz.

Porém, o universo observável é apenas uma parte do Universo total. E é aí que entra o Universo inobservável.

Além do alcance

O Universo observável é a região esférica que abrange tudo o que atualmente pode ser detectado da Terra. Tudo o que existe além dos limites da detecção é chamado de Universo inobservável – a luz que se encontra lá ainda está por chegar na Terra, graças à vasta distância que ela precisa cobrir. Como a luz tem uma velocidade máxima, a luz de objetos a uma distância suficiente poderia, teoricamente, ainda estar a caminho, ainda a ser vista. Se a expansão do Universo não estivesse acelerando, dado tempo suficiente, nós finalmente seríamos capazes de ver tudo no cosmos. Mas esse não é o caso.

Por causa da expansão acelerada, regiões do espaço que estão suficientemente distantes da Terra estão se afastando de nós mais rápido que a velocidade da luz. Isso não parece muito alarmante, até que você pare e perceba que a luz dessas regiões do cosmos nunca será capaz de nos alcançar.

Se um fóton deixasse nosso planeta e começasse a viajar para o cosmos, ele nunca seria capaz de alcançar qualquer área do espaço que estivesse a mais de 15 bilhões de anos-luz de distância, pois o espaço além deste ponto está se expandindo mais rápido do que a velocidade da luz. Isso significa que, mesmo se saíssemos hoje e estivéssemos viajando na velocidade da luz, seríamos capazes de alcançar apenas meros 3% do número total de galáxias em nosso Universo observável. Os outros 97% estão para sempre além do nosso alcance.

Como a expansão do Universo está continuamente acelerando, a cada ano, mais e mais regiões do espaço passam além do nosso horizonte cósmico e entram no universo inobservável.  Esta expansão tem algumas implicações sombrias para o destino final do Universo. Assumindo que a expansão continua indefinidamente, o horizonte do Universo visível irá gradualmente diminuir. Com o tempo, todas as galáxias que não estão ligadas gravitacionalmente a nós – um punhado de cerca de 70 galáxias – desaparecerão no abismo negro do Universo inobservável e não há nada que possamos para evitar. 

Fonte: hypescience.com

[Science Alert]