ARLA/CLUSTER: Só 3% do número total de galáxias no nosso Universo é observável. Os outros 97% já estão para sempre além do nosso alcance e todos os anos piora.

[João Costa > CT1FBF]

O que é o Universo inobservável?

Por Jéssica Maes

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.

Universo acelera sua expansão e intriga astrónomos

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 levaram 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.

O universo está desaparecendo, e não há nada que podemos fazer

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. [Science
Alert]