Esta visão logarítmica do Universo vai explodir sua mente
À medida que olhamos para escalas cósmicas maiores, obtemos uma visão mais ampla da floresta cósmica expansiva, eventualmente revelando as vistas mais grandiosas de todas.- Da escala do planeta Terra, a alguns milhares de quilômetros, à escala do Universo observável, a quase 100 bilhões de anos-luz, há um longo caminho daqui até o horizonte cósmico.
- Mas, em vez de uma escala linear, que levaria vários quintilhões de Terras alinhadas de ponta a ponta para atingir os limites do Universo observável, uma escala logarítmica contém muito mais insights cósmicos para um espectador.
- Daqui até os limites do que podemos ver, aqui está uma visão logarítmica de tirar o fôlego do Universo, reunida em um fantástico final artístico do artista Pablo Carlos Budassi.
Está muito longe do planeta Terra para a borda do universo .
Concepção artística em escala logarítmica do universo observável. O Sistema Solar dá lugar à Via Láctea, que dá lugar a galáxias próximas que depois dão lugar à estrutura em grande escala e ao plasma quente e denso do Big Bang nos arredores. Cada linha de visão que podemos observar contém todas essas épocas, mas a busca pelo objeto observado mais distante não estará completa até mapearmos todo o Universo.Nosso pequeno mundo natal, aparentemente maciço, tem apenas 12.742 km (7.917 milhas) de diâmetro.
Esta imagem, tirada da Estação Espacial Internacional pela astronauta Karen Nyberg em 2013, mostra as duas maiores ilhas na parte sul do Planalto Mascarenho: Reunião, em primeiro plano, e Maurício, parcialmente coberta por nuvens. Para ver um humano na Terra da altitude da ISS, seria necessário um telescópio do tamanho do Hubble. A escala de um humano é inferior a 1/5.000.000 da escala da Terra, mas a Terra é apenas uma proverbial gota no oceano cósmico, com um diâmetro de pouco mais de 10.000 quilômetros.Normalmente pensamos linearmente: onde o Sol está ~ 10.000 vezes mais distante do que o diâmetro da Terra.
As órbitas dos planetas no Sistema Solar interior não são exatamente circulares, mas são bastante próximas, com Mercúrio e Marte tendo as maiores partidas e as maiores elipticidades. Nessas escalas de distância “à escala”, os planetas individuais, assim como o Sol, ocupam apenas um único pixel. De muitas maneiras, uma escala linear é uma má escolha para representar as profundezas do espaço.Mas cosmicamente, escalas logarítmicas – onde cada fator multiplicativo de “10” define outra marca em nossa régua cósmica – nos servem muito melhor.
A Terra, com quase 13.000 quilômetros (8.000 milhas) de diâmetro, é pequena comparada às distâncias cósmicas entre a Terra e a Lua ou, mais espetacularmente, a Terra e o Sol. Mas uma escala logarítmica nos dá uma perspectiva muito diferente, permitindo-nos contar com escalas de distância díspares em uma única imagem visual.Em uma escala logarítmica, o Sol, Mercúrio e Marte são praticamente equidistantes.
O interior do Sistema Solar, incluindo os planetas, asteróides, gigantes gasosos, Cinturão de Kuiper e muito mais, é minúsculo em escala quando comparado à extensão da Nuvem de Oort. Sedna, o único objeto grande com um afélio muito distante, pode fazer parte da porção mais interna da Nuvem de Oort interna, mas mesmo isso é contestado. Em uma escala linear, retratar todo o Sistema Solar em uma única imagem é incrivelmente limitante.Outro fator de ~10.000 de distância nos leva à nuvem de Oort.
No Sistema Solar, normalmente medimos distâncias em Unidades Astronômicas (UA), onde a distância Terra-Sol é de 1 UA. Mercúrio e Marte também estão a cerca de ~ 1 UA da Terra, com Saturno a ~ 10 UA, o cinturão de Kuiper terminando antes de ~ 100 UA e a nuvem de Oort existindo em grande parte a ~ 10.000 UA. É uma distância enorme em escala linear, mas apenas um pequeno conjunto de “fatores de 10” em uma escala logarítmica.Um pequeno salto logarítmico nos leva do Sistema Solar para as estrelas.
Esta imagem de longa exposição captura várias estrelas brilhantes, regiões de formação de estrelas e o plano da Via Láctea acima do observatório ALMA do hemisfério sul. As estrelas mais próximas estão a apenas alguns anos-luz de distância: menos de um fator de 10 da borda da nuvem de Oort. Mas estrelas e características mais distantes, ainda visíveis a olho nu, podem estar a dezenas de milhares de anos-luz de distância.Muitas das estrelas mais brilhantes nos céus da Terra estão a menos de 1.000 anos-luz de distância.
Muitas das estrelas mais brilhantes próximas à Terra são membros do braço de Órion, que em si é um pequeno esporão do maior e mais grandioso braço de Perseu da Via Láctea. Das estrelas mais próximas, a alguns anos-luz de distância, até esses braços, a alguns milhares de anos-luz de distância, representam apenas três fatores de “10” em escala logarítmica.Outro pequeno salto logarítmico nos leva aos braços espirais mais próximos.
A visão de todo o céu de Gaia da nossa Via Láctea e galáxias vizinhas. Os mapas mostram o brilho total e a cor das estrelas (em cima), a densidade total de estrelas (no meio) e a poeira interestelar que enche a Galáxia (em baixo). Observe como, em média, existem aproximadamente 10 milhões de estrelas em cada grau quadrado, mas que algumas regiões, como o plano galáctico ou o centro galáctico, têm densidades estelares bem acima da média geral.Além disso, está todo o Grupo Galáctico Local.
O braço espiral de Perseu leva à Via Láctea em escala real, com outras galáxias do Grupo Local situadas apenas um fator de “10” além da Via Láctea em escala real. Outro fator de 10 além disso nos leva a grandes grupos galácticos e até se aproxima do aglomerado de galáxias mais próximo.Rapidamente, as galáxias vizinhas se tornam onipresentes.
Nosso superaglomerado local, Laniakea, contém a Via Láctea, nosso grupo local, o aglomerado de Virgem e muitos grupos e aglomerados menores nos arredores, incluindo o Grupo M81. No entanto, cada grupo e aglomerado está ligado apenas a si mesmo e será separado dos outros devido à energia escura e ao nosso Universo em expansão. Depois de 100 bilhões de anos, mesmo a galáxia mais próxima além do nosso próprio grupo local estará a aproximadamente um bilhão de anos-luz de distância, tornando-a muitos milhares e potencialmente milhões de vezes mais fraca do que as galáxias mais próximas aparecem hoje.Etapas cósmicas subsequentes revelam aglomerados de galáxias em grande escala.
Existem apenas alguns fatores de “10” na distância logarítmica que separam as galáxias mais próximas, localizadas a algumas centenas de milhares a alguns milhões de anos-luz de distância, de aglomerados em grande escala na escala de centenas de milhões ou possivelmente um bilhão. anos luz. Nessas escalas, os maiores recursos vinculados do Universo começam a aparecer.Eventualmente, as maiores estruturas de todas são reveladas: a grande teia cósmica.
O crescimento da teia cósmica e a estrutura em grande escala no Universo, mostrada aqui com a própria expansão em escala, resulta no Universo se tornando mais aglomerado e desagregado com o passar do tempo. Inicialmente, pequenas flutuações de densidade crescerão para formar uma teia cósmica com grandes vazios separando-os, mas o que parece ser as maiores estruturas semelhantes a paredes e superaglomerados podem não ser verdadeiras, estruturas vinculadas afinal, pois a energia escura tardia as impulsiona separado.Muitas dessas características são apenas aparentes: a energia escura destruirá essas pseudoestruturas.
As maiores feições vistas aqui, como “grandes paredes” e “grandes grupos de quasares” podem não ser estruturas cosmologicamente ligadas, mas pseudoestruturas aparentes, onde a gravitação devido às suas massas cumulativas será insuficiente para mantê-las ligadas. A energia escura, nas maiores escalas cósmicas, separará todas as coisas.Nos limites cósmicos, as bordas do tempo são reveladas: os primeiros momentos após o quente Big Bang.
Nossas pesquisas de galáxias mais profundas podem revelar objetos a dezenas de bilhões de anos-luz de distância, mas mesmo com a tecnologia ideal, haverá uma grande lacuna de distância entre a galáxia mais distante e o Big Bang. Em algum momento, nossa instrumentação simplesmente não pode revelar todos eles, e a lacuna entre a emissão da radiação cósmica de fundo em micro-ondas e a formação das primeiras estrelas será finalmente revelada a nós.Graças a artista Pablo Carlos Budassi por criar esta jornada cósmica brilhantemente ilustrada .
Este mapa logarítmico do Universo orientado verticalmente abrange quase 20 ordens de magnitude, levando-nos do planeta Terra até a borda do Universo visível. Cada “marca” grande na barra de escala do lado direito corresponde a um aumento nas escalas de distância por um fator de 10.Principalmente Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.
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