Há exatos 100 anos, a compreensão moderna do nosso Universo começou a surgir. Ao longo das primeiras décadas do século passado até 1924, a humanidade acabava de descobrir a existência de outras galáxias, as únicas duas forças conhecidas que governavam a natureza eram a gravitação e o eletromagnetismo, e a Relatividade Geral de Einstein acabava de substituir a gravidade newtoniana como a principal teoria descritiva do Universo.
Porém, o século que viria depois acrescentou diversas grandes descobertas que remodelaram e ampliaram a nossa visão através da janela infinita do Cosmos. Aqui estão 5 deles, em ordem cronológica:
As maiores descobertas astronômicas
1. A expansão do Universo
No final da década de 1920, a questão de saber se o Universo era ou não estático encontrou resposta. Em 1927, o padre e astrônomo belga Georges Lemaître propôs que o universo estava crescendo e aumentando de tamanho, com base 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 eles estavam, mais rápido eles se afastaram.
Galáxias distantes do campo ultraprofundo do Hubble.Fonte: NASA/ESA
Este fenómeno ficou conhecido como lei de Hubble-Lemaître e levou a uma descoberta revolucionária da expansão cósmica, ou seja, o facto de o Universo aumentar de tamanho à medida que o tempo passa, que mais tarde levou à teoria do Big Bang, indicando que o Universo teve um começo.
2. A radiação cósmica de fundo em micro-ondas
Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson, trabalhando nos Laboratórios Bell Telephone, descobriram acidentalmente uma forma de radiação que permeia o universo: a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB).
Eles estavam trabalhando em um experimento de rádio e encontraram interferência constante, independentemente da direção para a qual apontavam a antena. Após descartar todas as possíveis fontes de erro, ao entrar em contato com outros pesquisadores, eles perceberam que haviam detectado a “luz” que sobrou do Big Bang.
Mapa da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, emitida quando o Universo tinha apenas 380.000 anos.Fonte: Caltech
A CMB é a principal evidência do Big Bang e o seu estudo fornece-nos uma visão única das condições iniciais do Universo. A sua descoberta confirmou a teoria de que tudo começou há cerca de 13,8 mil milhões de anos e foi fundamental para o desenvolvimento da cosmologia moderna.
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3. 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 descobriram que a velocidade de rotação das estrelas nestes sistemas não diminuía com a distância do centro galáctico, como esperado pelos modelos teóricos.
Em vez disso, as estrelas na periferia das galáxias giravam tão rápido quanto as próximas ao centro. Isto sugeriu que havia uma grande quantidade de massa invisível, não detectável pelos 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 deste fenómeno e a inclusão da matéria escura nas teorias foi um passo crucial porque parece constituir cerca de 27% de tudo o que existe no Universo.
Embora ainda não saibamos exatamente o que é a matéria escura, a sua existência parece essencial para explicar a estrutura e a dinâmica das galáxias e do universo como um todo.
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 descobriu que a expansão do universo não estava apenas acontecendo, mas estava acelerando.
Esta 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, dada a taxa de expansão prevista.
Nebulosa do Caranguejo, remanescente de uma supernova que aconteceu há séculos.Fonte: Imagens Getty
A descoberta da aceleração cósmica foi inesperada e levou à introdução do conceito de energia escura, uma misteriosa forma de energia que representa cerca de 70% do conteúdo energético do universo e é responsável por esta aceleração.
Esta descoberta deu início a um dos maiores enigmas da cosmologia moderna e abriu uma nova área de pesquisa para compreender a composição e o destino do universo.
5. Detecção de 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: Imagens Getty
Essas ondas foram previstas por Albert Einstein em 1915, como ondulações na estrutura do espaço-tempo causadas por eventos violentos, como fusões de buracos negros. A detecção de ondas gravitacionais abriu uma nova janela para o universopermitindo aos cientistas estudar eventos cósmicos que eram invisíveis através de métodos tradicionais de observação de luz.
Esta descoberta não só confirmou uma importante previsão da teoria da Relatividade Geral de Einstein, mas também inaugurou uma nova era na astronomia, a astronomia das ondas gravitacionais, na qual esperamos colher os frutos das próximas descobertas revolucionárias.
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