segunda-feira, 21 de maio de 2012

A Expansão do Universo- Um Pouco de História


Hoje a expansão do Universo é um dado adquirido. E mais ainda: é uma expansão acelerada. Mas há exatamente 100 atrás existia uma evidência contrária: a galáxia Andrómeda que foi a primeira que esteve envolvida nas medições da velocidade de Doppler apresentava desvio para o azul, com uma velocidade de aproximação da nossa galáxia de 300 km/s. 

Foi Slipher que em 1912 obteve quatro espectrogramas de um objecto que ele classificava como uma nebulosa (nessa altura ainda se acreditava que a nossa galáxia era única!), a nebulosa de Andrómeda. E quão custoso deveria ter sido a obtenção desses primeiros quatros espectrogramas! Relembremos: a luz de uma estrela está concentrada num ponto na imagem formada por um telescópio; para fazer espectroscopia é necessário dispersar essa imagem para identificar as linhas e os seus afastamentos, que se conseguem distinguir com a imagem dispersa porque esta é suficientemente brilhante. Mas a imagem de uma galáxia está dispersa logo no princípio e a dispersão espectroscópica da já ténue imagem torna-a ainda mais ténue, com as linhas do espectro difíceis de diferenciar e identificar. Se a imagem dispersa for demasiado grande as linhas serão demasiado ténues para poderem ser vistas; se a imagem for suficientemente nítidas para se verem as linhas será provavelmente demasiado pequena para que se possa medir os desvios das riscas…E tudo isso é feito na cúpula de um telescópio sem aquecimento porque o ar quente provoca correntes de convexão que podem esfumar a imagem no telescópio. E Slipher trabalhava  num observatório 2000 m acima do nível do mar… Esses primeiros quatro espectrogamas são o fruto não só de um extraordinário engenho técnico mas de um árduo, paciente e sacrificado trabalho. A tudo isso devemos o nosso actual conhecimento da expansão do Universo.
Mas a história não se fica por aqui, não!

Com muito trabalho, levando os instrumentos até ao seu limite, Slipher aumentou a lista de desvios de Doppler até 13 em 1914. Mas agora surgia um padrão: apenas duas destas 13 imagens apresentavam desvios para o azul, as restantes 11 tinham todas desvios para o vermelho. Seria coincidência? Em 1925 Slipher tinha medido 41 desvios de Doppler e outros astrónomos tinham juntado 4 à lista (Slipher sozinho tinha mais medições de que todos os outros juntos!). Agora eram 43 em 45 que apresentavam desvios para o vermelho, e a máxima velocidade de recessão medida ultrapassava os 1000 km/s. Parecia nessa altura que era  mais do que simples coincidência…Note-se que  nessa altura ainda não sabiam que esses objectos “nebulosos” eram na realidade galáxias por direito próprio.
Hubble herdou todos esses desvios mas só conhecia a distância a 18 galáxias isoladas. Já havia a suspeita que as maiores velocidades de recessão medidas por Slipher eram das galáxias mais distantes, mas foi Hubble quem teve a ideia de comparar os desvios para o vermelho com as distâncias, construindo um gráfico, apenas com os dados referentes 33 galáxias, das quais ele  conhecia apenas as distâncias a  19 objectos.
Eis o gráfico por ele obtido e publicado no ano de 1929:


Que professor que aceitaria essa linha recta se um seu aluno a apresentasse? No mínimo seria preciso ter muita fé e não menor imaginação para desenhar  uma recta através daqueles pontos! Confesso que quando o prof. Paulo Crawford me exibiu esse gráfico no seu Curso realizado no Observatório da Ajuda fiquei chocado! Insatisfeito fiz uma pequena pesquisa bibliográfica para me sentir mais esclarecido…e surgiu este post!  

Mas parece que o sucesso aos audazes pertence e em 1931 um outro gráfico resultante do trabalho minucioso de Hubble e um seu colaborador,Milton Humason, confirmava a exactidão da audaciosa mistura entre trabalho científico e imaginação feita inicialmente por Hubble. Eis o gráfico que definitivamente confirma a expansão do Universo:
 Agora sim! Cá temos um respeitável gráfico que estabelece uma das maiores descobertas intelectuais feitas pelo Homem em toda a sua história!

NOTA- O pequeno rectângulo representa as primeiras medidas feitas por Hubble.

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