Universo escuro
Domingos Soares
20 de abril de 2020
A ciência e a tecnologia conquistaram muitas coisas. Mas o universo continua sem um modelo
científico satisfatório, o qual nos ajudaria a entendê-lo e a entender o nosso lugar nele. O Modelo
Padrão da Cosmologia (MPC) não é apropriado e já escrevi sobre isto muitas vezes em COSMOS.
Quem quiser ler estes argumentos, basta colocar MPC ou Estrondão na caixa de
Procura de COSMOS disponível
aqui.
As únicas coisas certas e seguras que podemos dizer sobre o universo vêm de uma observação
trivial, que se constitui na mais importante observação cosmológica:
a escuridão do céu noturno. Desta constatação podemos conjeturar
algumas possibilidades para o universo real, para o que consideraremos dois conhecimentos estabelecidos
fundamentais: as estrelas — e as galáxias, por consequência — têm duração finita e
a velocidade da luz é finita. Vejamos então algumas destas conjeturas.
(1) Pode parecer óbvio, mas foi preciso uma investigação exaustiva de um grande cosmólogo, Edward Harrison
(1919-2007), para se deduzir que não existe matéria-energia suficiente no universo para se ter um céu brilhante
— pelo menos na faixa de comprimento de onda do visível — à noite. A esfera celeste é brilhante
em micro-ondas, a chamada “Radiação de Fundo de Micro-ondas” (RFM). A RFM, no entanto, pode ser
um fenômeno local, pois rigorosamente ainda não está estabelecida a sua origem cósmica, apesar desta hipótese ser um
dos fundamentos do Estrondão. Se, afinal de contas, for comprovado que a RFM é de origem cósmica, então o céu é
brilhante em micro-ondas. Neste caso, a RFM pode bem ser a manifestação atual da radiação visível emitida por fontes
muito distantes, esmaecida pelo
efeito Hubble.
(2) O universo é muito velho, mais do que ≈ 10 bilhões de anos. Esta conjetura requer hipóteses adicionais.
As estrelas distantes já se apagaram e estão a enormes distâncias de nós. Sabemos que as estrelas que brilham por mais tempo,
brilham por cerca de 10 bilhões de anos, como ocorrerá com o nosso Sol, que já irradiou por aproximadamente 5 bilhões de anos.
Após esta vida radiante, os corpos remanescentes existirão por bilhões e bilhões de anos, paulatinamente se apagando. Os 10
bilhões de anos, portanto, constituem um limite inferior para a idade do universo, que provavelmente é muito maior, se não
infinita.
(3) O universo é muito grande, pois a radiação emitida pelas estrelas brilhantes ainda não nos atingiu
devido à grande distância a que se encontram. E quando nos atingir só serão detectadas pelos nossos radiotelescópios,
pois estarão extremamente desviadas para o vermelho (de novo, efeito Hubble), longe da faixa do visível. Vivemos, então,
de acordo com esta conjetura, num universo que possui mais de 10 bilhões de anos-luz de extensão. Este limite é igual à
distância percorrida pela luz durante o tempo dado pela idade máxima das estrelas em sua fase de
emissão de luz visível.
Os artigos a seguir tratam de vários aspectos desta questão. O primeiro deles escrevi com meu colega
Marcos Neves, do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá, Paraná.
1) A escuridão do espaço profundo trata do
problema do universo escuro, tanto no modelo do Estrondão, quanto num modelo infinito no tempo e no espaço.
2) A floresta encoberta apresenta a visão tradicional
sobre o chamado “paradoxo de Olbers”, que é o nome dado à discussão da problemática da escuridão do céu noturno. Neste
artigo, o efeito Hubble não é levado em consideração. Proponho duas atividades experimentais para se estudar o recobrimento da luz do
céu, uma, utilizando-se uma “floresta de brinquedo” e, outra, fazendo-se a contagem de árvores numa floresta de verdade. Veja
a versão em inglês em The hidden forest.
3) Bosques estelares deduz o brilho
do céu para habitantes de mundos que existem em regiões de grande população estelar, como, por exemplo, nos aglomerados estelares. Veja
a versão em inglês em Star groves.
4) A escuridão da noite e o universo em que vivemos
apresenta o paradoxo de Olbers para leigos.
Espero que estes textos possam levar a reflexões frutíferas sobre a real natureza do universo.
Leia outros artigos em
www.fisica.ufmg.br/~dsoares/notices.htm.