Por que o céu a noite é escuro?

POR QUE O ESPAÇO É TÃO ESCURO, APESAR DE TODAS AS ESTRELAS DO UNIVERSO?

A questão de por que o espaço é escuro, embora esteja cheio de estrelas, tem intrigado as pessoas há séculos. Na verdade, essa questão tem um nome especial na astronomia: paradoxo de Olbers.

Os astrônomos estimam que existam cerca de 200 bilhões de trilhões de estrelas no universo observável. Muitas dessas estrelas brilham tão intensamente - ou até mais intensamente - do que o nosso próprio sol. Então, por que o céu noturno não está em chamas com luz?

Como astrônomo que estuda estrelas e planetas, incluindo aqueles além do nosso sistema solar, exploro questões como essa para entender o cosmos. A resposta para o motivo pelo qual o espaço é tão escuro está em mais do que apenas as vastas distâncias entre as estrelas e a Terra.

À primeira vista, você pode pensar que a escuridão se deve ao fato de as estrelas estarem incrivelmente distantes. Embora seja verdade que a distância faz com que as estrelas pareçam mais fracas – uma estrela 10 vezes mais distante parece 100 vezes mais fraca – essa explicação não resolve totalmente o mistério. Há mais para descobrir.

🔹IMAGINE UMA BOLHA

Finja, por um momento, que o universo é tão antigo que a luz até mesmo das estrelas mais distantes teve tempo de chegar à Terra. Nesse cenário imaginário, todas as estrelas do universo não estão se movendo.

Imagine uma grande bolha com a Terra no centro. Se a bolha tivesse cerca de 10 anos-luz de diâmetro, ela conteria cerca de uma dúzia de estrelas. É claro que, a vários anos-luz de distância, muitas dessas estrelas pareceriam bem fracas da Terra.

Se você continuar ampliando a bolha para 1.000 anos-luz de diâmetro, depois para 1 milhão de anos-luz e depois 1 bilhão de anos-luz, as estrelas mais distantes da bolha parecerão ainda mais fracas. Mas também haveria mais e mais estrelas dentro da bolha cada vez maior, todas elas contribuindo com luz. Mesmo que as estrelas mais distantes pareçam cada vez mais fracas, haveria muito mais delas, e todo o céu noturno deveria parecer muito brilhante.

Parece que estou de volta onde comecei, mas na verdade estou um pouco mais perto da resposta.

🔹 A IDADE É IMPORTANTE

Na ilustração da bolha imaginária, pedi que você imaginasse que as estrelas não estão se movendo e que o universo é muito antigo. Mas o universo tem apenas cerca de 13 bilhões de anos.

Mesmo que seja um tempo incrivelmente longo em termos humanos, é curto em termos astronômicos. É curto o suficiente para que a luz de estrelas mais distantes do que cerca de 13 bilhões de anos-luz ainda não tenha chegado à Terra. E assim a bolha real ao redor da Terra que contém todas as estrelas que podemos ver se estende apenas a cerca de 13 bilhões de anos-luz da Terra.

Simplesmente não há estrelas suficientes na bolha para preencher todas as linhas de visão. Claro, se você olhar em algumas direções no céu, poderá ver estrelas. Se você olhar para outras partes do céu, não poderá ver nenhuma estrela. E isso porque, nesses pontos escuros, as estrelas que poderiam bloquear sua linha de visão estão tão distantes que sua luz ainda não atingiu a Terra. Com o passar do tempo, a luz dessas estrelas cada vez mais distantes terá tempo de chegar até nós.

🔹 O DESLOCAMENTO DOPPLER

Você pode perguntar se o céu noturno acabará se iluminando completamente. Mas isso me traz de volta à outra coisa que eu disse para você imaginar: que todas as estrelas não estão se movendo. O universo está realmente se expandindo, com as galáxias mais distantes se afastando da Terra quase à velocidade da luz.

Como as galáxias estão se afastando tão rápido, a luz de suas estrelas é empurrada para cores que o olho humano não pode ver. Esse efeito é chamado de deslocamento Doppler. Então, mesmo que tivesse tempo suficiente para chegar até você, você ainda não conseguia ver a luz das estrelas mais distantes com os olhos. E o céu noturno não estaria completamente iluminado.

Escrito por Brian Jackson, Professor Associado de Astronomia, Universidade Estadual de Boise.

Adaptado de um artigo publicado originalmente em The Conversation. 

🌏 Créditos/fonte/Publicação: por   Brian Jackson, Universidade Estadual de Boise -17 de dezembro de 2024

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