• Revisão: Qual é o nosso lugar no Universo?

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Figura 1: Foto­gra­fia pano­râ­mica evi­den­ci­ando o arco da Via Láctea. Foto­gra­fia rea­li­zada em Cerro Paranal, Chile. O objeto mais bri­lhante no centro sobre o arco é o planeta Júpiter, dis­tor­cido pela foto­gra­fia pano­râ­mica. As galá­xias Pequena e Grande Nuvem de Maga­lhães são vistas à esquerda da foto­gra­fia, como manchas nebu­lo­sas. Fonte: Bruno Gilli/ESO, CC BY 4.0, via Wiki­me­dia Commons.

Para encer­rar essa breve viagem pelo nosso espaço, que tal um passeio pela nossa Galáxia? É impor­tante lembrar que qual­quer imagem “externa” repre­sen­tando a Via Láctea é uma mon­ta­gem feita a partir do que foi obser­vado da Terra ou de teles­có­pios espa­ci­ais, como o Gaia, lançado em dezem­bro de 2014. Com as obser­va­ções é pos­sí­vel definir a posição dos corpos celes­tes e criar uma maquete tri­di­men­si­o­nal da Via Láctea. Vista da Terra, a Via Láctea é uma faixa bri­lhante que corta o céu e pode ser facil­mente vista a olho nu em zonas de baixa lumi­no­si­dade, mas cuja visi­bi­li­dade é muito com­pro­me­tida pela polui­ção lumi­nosa das cidades.

Figura 2: Ilus­tra­ção artís­tica da Via Láctea com iden­ti­fi­ca­ção das suas estru­tu­ras e posição do Sol. Fonte: NASA/JPL-Cal­te­ch/E­SO/R. Hurt, Domínio público, via Wiki­me­dia Commons.

Dado que não existe imagem da Via Láctea vista “de fora”, como foi pos­sí­vel imaginá-la ao longo da nossa his­tó­ria? Da mesma forma que os gregos con­cluí­ram que a Terra era esfé­rica obser­vando os outros pla­ne­tas. Para enten­der a nossa galáxia é impor­tante ana­li­sar as outras, o que foi pos­sí­vel a partir do Século XX. Antes, os astrô­no­mos não sabiam da exis­tên­cia de outras galá­xias e as clas­si­fi­ca­vam como nebu­lo­sas, pois eram corpos difusos, como nuvens. Por exemplo, uma de nossas vizi­nhas, a galáxia de Andrô­meda, foi docu­men­tada pela pri­meira vez por volta do ano 964 pelo astrô­nomo Persa, que ele chamou de “mancha nebu­losa”; foi só em 1925 que Edwin Hubble com­pro­vou que aquela mancha era, na verdade, outra galáxia, sepa­rada da nossa.

A partir de 1936, Hubble definiu um sistema de clas­si­fi­ca­ção das galá­xias segundo sua mor­fo­lo­gia. Pos­te­ri­or­mente, este modelo foi expan­dido por Gérard de Vau­cou­leurs, em 1957, ainda retendo as carac­te­rís­ti­cas fun­da­men­tais da clas­si­fi­ca­ção de Hubble: 

  • Galá­xias Elíp­ti­cas: de for­ma­tos esfé­ri­cos a elip­soi­dais (ovais), tem uma dis­tri­bui­ção de estre­las mais difusa.
  • Galá­xias Espi­rais: de formato acha­tado como um disco, apre­sen­tam um bojo central cercado por braços espi­rais. Podem apre­sen­tar barras que se esten­dem do bojo ao braço ou não.
  • Galá­xias Len­ti­cu­la­res: possuem formato inter­me­diá­rio entre as elíp­ti­cas e espi­rais. Apre­sen­tam um bojo central com um disco acha­tado ao seu redor, mas sem a for­ma­ção de braços. Nestas, a dife­rença de espes­sura entre o bojo e o disco é maior do que nas espirais.
  • Galá­xias Irre­gu­la­res: não possuem formato bem defi­nido e cos­tu­mam ser menores. Algumas já foram galá­xias com mor­fo­lo­gias defi­ni­das mas foram defor­ma­das por uma força externa.
Figura 3: Dia­grama mor­fo­ló­gico de Hubble-de Vau­cou­leurs con­tendo galá­xias elíp­ti­cas, len­ti­cu­la­res, espi­rais, espi­rais inter­me­diá­rias, espi­rais com barra e irre­gu­la­res. Fonte: Antonio Cic­co­lella / M. De Leo, CC BY 3.0, via Wiki­me­dia Commons.

Todas essas mor­fo­lo­gias não são for­ma­das por estru­tu­ras rígidas, mas por uma dis­tri­bui­ção de corpos celes­tes que inte­ra­gem através da gra­vi­dade. Esses corpos incluem estre­las, pla­ne­tas, cometas, gases, poeira et cetera,  mas além desses corpos que podemos detec­tar dire­ta­mente, acre­dita-se que as galá­xias possuam grande parte da sua massa na forma de matéria escura e buracos negros. 

A nossa galáxia, a Via Láctea, é clas­si­fi­cada como espiral com barra, ou seja, possui um bojo central com barras que ligam o bojo aos braços espi­rais dis­tri­buí­dos no disco. Além disso, existem aglo­me­ra­dos glo­bu­la­res na região esfé­rica “vazia” chamada de halo. O disco galác­tico possui cerca de 185 mil anos-luz de diâ­me­tro e 2 mil de espes­sura. Nosso Sistema Solar não se encon­tra no centro da galáxia, mas em um dos seus braços; o centro, ou bojo galác­tico, encon­tra-se na direção da cons­te­la­ção de Sagi­tá­rio. Devido a essa loca­li­za­ção, o buraco negro super­mas­sivo no centro da nossa galáxia é chamado Sagit­ta­rius A*.

Figura 4: Con­cep­ção artís­tica da Via Láctea vista de perfil, onde pode-se obser­var o bojo central, o disco e o halo galác­tico, além das bandas de poeira que obs­cu­re­cem o disco. Fonte: WOtP, CC BY-SA 3.0, via Wiki­me­dia Commons.

Alguns dados (aproximados) para entendermos a grandiosidade da Via Láctea:

  • Clas­si­fi­ca­ção: Galáxia Espiral Barrada
  • Loca­li­za­ção: Grupo Local / Supe­ra­glo­me­rado Laniakea
  • Diâ­me­tro do Disco: 185 mil anos-luz
  • Espes­sura do Disco: 2 mil anos-luz
  • Diâ­me­tro total: 2 milhões de anos-luz
  • Dis­tân­cia do Sol ao centro: 27 mil anos-luz
  • Posição em relação ao Disco: 50 anos-luz acima do plano
  • Massa total: 10¹² (um trilhão) massas solares
  • Quan­ti­dade de estre­las: entre 100 e 400 bilhões
  • Ano galác­tico (tempo para o Sol dar uma volta em torno do centro da galáxia): 230 milhões de anos
  • Idade: 13 bilhões de anos
  • Velo­ci­dade em relação à Radi­a­ção Cósmica de Fundo: 552 km/s

Mas afinal, qual é o nosso lugar no Universo?

Par­tindo do planeta Terra, nosso hori­zonte se expande ao Sistema Solar, que contém mais sete pla­ne­tas. Este sistema se encon­tra em um dos braços da nossa galáxia: a Via Láctea; que faz parte do Grupo Local, um grupo de galá­xias pró­xi­mas. O Grupo Local é um dos muitos aglo­me­ra­dos de galá­xias que formam o Supe­ra­glo­me­rado Lani­a­kea (Céu Imen­su­rá­vel, do havai­ano) que, por sua vez, é parte do fila­mento galác­tico chamado Com­plexo de Supe­ra­glo­me­ra­dos de Peixes-Baleia (Pisces-Cetus), um dos muitos do Uni­verso Observável.

As imagens a seguir são de Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 4.0, via Wiki­me­dia Commons, e dão noção da escala do planeta Terra frente à imen­si­dão do Uni­verso. Para uma visu­a­li­za­ção mais ade­quada e inte­ra­tiva, é acon­se­lhá­vel uti­li­zar este link.

Tudo que sabemos sobre o Uni­verso é baseado em horas e horas de obser­va­ção dos céus e muitos cál­cu­los e mode­la­gem física, tanto na Anti­gui­dade como na época atual. Da luneta ao teles­có­pio Hubble, cada des­co­berta evocou algumas cer­te­zas, mas outras tantas dúvidas. No entanto, a Huma­ni­dade é curiosa, enge­nhosa e auda­ci­osa, sempre que­rendo saber mais. Pes­qui­sa­mos o que está lá fora para enten­der o que está mais perto, pois olhando para longe vemos o passado.

O grande avanço recente na pes­quisa de obser­va­ção espa­cial é o Teles­có­pio James Webb, lançado em 25/12/2012. Esse é o mais moderno teles­có­pio espa­cial criado e promete revo­lu­ci­o­nar a pes­quisa em relação à nossa vizi­nhança e as origens do Uni­verso. Seus obje­ti­vos cien­tí­fi­cos se resumem em 4 pontos:

  • Estudar a luz das pri­mei­ras estre­las e galáxias;
  • Estudar a for­ma­ção e evo­lu­ção das galáxias;
  • Estudar a origem e evo­lu­ção dos astros celestes;
  • Estudar a origem da Vida.

A NASA criou o site JAMES WEBB SPACE TELESCOPE (JWST) com todas as infor­ma­ções sobre a cons­tru­ção, lan­ça­mento e pes­qui­sas do JWST. Quer saber mais sobre o projeto? Acom­pa­nhe no link https://www.jwst.nasa.gov/

O Pálido Ponto Azul

É impos­sí­vel falar do nosso lugar no Uni­verso sem citar o Pálido Ponto Azul. A foto­gra­fia da Terra foi uma das últimas rea­li­za­das pela sonda Voyager 1, em 1990, a 6 bilhões de quilô­me­tros da Terra, mais dis­tante do que a órbita de Plutão. Essa imagem foi soli­ci­tada pelo astrô­nomo e comu­ni­ca­dor cien­tí­fico Carl Sagan, que a apre­sen­tou pela pri­meira vez . Nesta foto, a Terra não passa de um pequeno ponto de luz (menor que um pixel) na vas­ti­dão do espaço.

Figura 5: O Pálido Ponto Azul, a Terra, ocu­pando menos de um pixel na foto­gra­fia tirada pela sonda Voyager. Fonte: NASA, Domínio público, via Wiki­me­dia Commons.
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Figura 6: Posição apro­xi­mada (cir­cu­lada em verde) da sonda Voyager 1 ao foto­gra­far a série de imagens conhe­cida como “Retrato de Família”. Fonte: Shereth, CC BY-SA 3.0, via Wiki­me­dia Commons.

Apre­sen­ta­mos a seguir a refle­xão de Carl Sagan sobre a imagem, apre­sen­tada em uma pales­tra na Uni­ver­si­dade Cornell em 1994, com tra­du­ção reti­rada da wiki­pe­dia:

Olhem de novo esse ponto. É aqui, é a nossa casa, somos nós. Nele, todos a quem ama, todos a quem conhece, qual­quer um sobre quem você ouviu falar, cada ser humano que já existiu, viveram as suas vidas. O con­junto da nossa alegria e nosso sofri­mento, milha­res de reli­giões, ide­o­lo­gias e dou­tri­nas econô­mi­cas con­fi­an­tes, cada caçador e coletor, cada herói e covarde, cada criador e des­trui­dor da civi­li­za­ção, cada rei e cam­po­nês, cada jovem casal de namo­ra­dos, cada mãe e pai, criança cheia de espe­rança, inven­tor e explo­ra­dor, cada pro­fes­sor de ética, cada polí­tico cor­rupto, cada “supe­res­trela”, cada “líder supremo”, cada santo e pecador na his­tó­ria da nossa espécie viveu ali — em um grão de pó sus­penso num raio de sol.

A Terra é um cenário muito pequeno numa vasta arena cósmica. Pense nos rios de sangue der­ra­ma­dos por todos aqueles gene­rais e impe­ra­do­res, para que, na sua glória e triunfo, pudes­sem ser senho­res momen­tâ­neos de uma fração de um ponto. Pense nas cru­el­da­des sem fim infli­gi­das pelos mora­do­res de um canto deste pixel aos pra­ti­ca­mente indis­tin­guí­veis mora­do­res de algum outro canto, quão fre­quen­tes seus desen­ten­di­men­tos, quão ávidos de matar uns aos outros, quão vee­men­tes os seus ódios.

As nossas pos­tu­ras, a nossa suposta auto impor­tân­cia, a ilusão de termos qual­quer posição de pri­vi­lé­gio no Uni­verso, são desa­fi­a­das por este pon­ti­nho de luz pálida. O nosso planeta é um grão soli­tá­rio na imensa escu­ri­dão cósmica que nos cerca. Na nossa obs­cu­ri­dade, em toda esta vas­ti­dão, não há indí­cios de que vá chegar ajuda de outro lugar para nos salvar de nós próprios.

A Terra é o único mundo conhe­cido, até hoje, que abriga vida. Não há outro lugar, pelo menos no futuro próximo, para onde a nossa espécie possa emigrar. Visitar, sim. Assen­tar-se, ainda não. Gos­te­mos ou não, a Terra é onde temos de ficar por enquanto. Já foi dito que astro­no­mia é uma expe­ri­ên­cia de humil­dade e cri­a­dora de caráter. Não há, talvez, melhor demons­tra­ção da tola pre­sun­ção humana do que esta imagem dis­tante do nosso minús­culo mundo. Para mim, destaca a nossa res­pon­sa­bi­li­dade de sermos mais amáveis uns com os outros, e para pre­ser­var­mos e pro­te­ger­mos o “pálido ponto azul”, o único lar que conhe­ce­mos até hoje.

Carl Sagan
Silvana Fraga e Gabriel Cury Perrone / Equipe AMLEF 2021

Saiba Mais


Referências

  1. Info­Es­cola: Via Láctea
  2. Mundo Edu­ca­ção: Via Láctea
  3. Wiki­pe­dia: Via Láctea (PT/EN)
  4. Wiki­pe­dia: Lanai­kea (PT/EN)
  5. Wiki­pe­dia: Grupo Local (PT/EN)
  6. Wiki­pe­dia: Galáxia (PT/EN)
  7. Wiki­pe­dia: Clas­si­fi­ca­ção mor­fo­ló­gica das galá­xias (ES/EN)
  8. Wiki­pe­dia: Pálido Ponto Azul (PT/EN)
  9. NASA: James Webb Space Telescope
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