Quão rápido a Terra está se movendo no espaço? Depende.

Estamos nos arremessando pelo espaço. Mas para onde vamos?

MICHELLE THALLER: Eugene, você fez uma das minhas perguntas favoritas e uma pergunta surpreendentemente profunda. A essência disso é: quão rápido estamos realmente nos movendo? Somos um sistema solar; somos planetas girando em torno do sol. Mas o Sol tem seu próprio movimento ao redor da galáxia, a Via Láctea. E ainda há movimentos maiores porque a galáxia da Via Láctea também está se movendo no espaço. Vou tentar quebrar isso porque existem várias maneiras diferentes de pensar sobre o movimento, porque quando você chega a essas escalas, uma das perguntas mais importantes que você deve fazer é: Movimento comparado a quê? E vou explicar isso à medida que avançar.



Portanto, um dos movimentos mais fáceis de entender, mas um tanto alucinante, é que o Sol está orbitando ao redor do centro da Via Láctea. Agora, a Via Láctea é uma coleção enorme de cerca de meio trilhão de estrelas e tem cerca de 100.000 anos-luz de ponta a ponta. Agora, orbitamos em torno do centro da galáxia - o centro da galáxia está a cerca de 30.000 anos-luz de distância de nós - e orbitamos cerca de uma vez a cada 230 milhões de anos. OK, isso parece muito tempo. Então, 230 milhões de anos para fazer uma órbita ao redor da galáxia. Então, quão rápido estamos indo? Acontece que o Sol, e nós com ele, está indo a cerca de 560.000 milhas por hora. Isso é mais de meio milhão de milhas por hora ao redor do centro de nossa galáxia. Então, agora, você está se movendo a mais de meio milhão de milhas por hora ao redor do centro da galáxia. E se você quiser pensar sobre isso de uma forma dramática, o centro da galáxia tem um enorme buraco negro no meio, e tem cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol. Então, agora, você está orbitando um enorme buraco negro a meio milhão de milhas por hora. Isso é divertido.



Mas também existem velocidades maiores. E é aqui que as coisas começam a ficar um pouco complicadas porque o universo está se expandindo. E o que isso realmente significa é que o próprio espaço está se expandindo. Não é realmente correto dizer que as galáxias estão voando pelo universo com a expansão do universo. Na verdade, não é assim que funciona. As galáxias, nesse sentido, estão paradas, mas o espaço entre elas está ficando maior. É uma coisa muito estranha de se pensar, mas a expansão do universo não são galáxias se movendo no espaço vazio. E um dos motivos pelos quais isso é importante é porque quanto mais longe você olha para o espaço, mais o espaço se expande. E não é que galáxias muito distantes estejam realmente se movendo pelo espaço muito, muito rápido, mas elas parecem assim para nós. Existe algo chamado de Constante de Hubble, e o que isso significa é a velocidade com que o universo está se expandindo para cada quantidade de espaço que você olha. A constante de Hubble agora é cerca de 75 quilômetros por segundo por megaparsec, e um megaparsec é cerca de 3 milhões de anos-luz. Isso significa que a cada 3 milhões de anos-luz que você sai, as coisas estão se afastando de você a mais 75 quilômetros por segundo. Então, quando você está a 3 milhões de anos-luz de distância, uma galáxia naturalmente se distanciará de você a 75 quilômetros por segundo. Agora, o dobro. Digamos que você esteja agora a 6 milhões de anos-luz de distância, o dobro de 75: 150 quilômetros por segundo. Então, para cada 3 milhões de anos-luz que você sai, você coloca 75 quilômetros por segundo adicionais na velocidade.

Agora, isso significa que as galáxias mais próximas de nós não estão se movendo muito rapidamente na expansão natural do universo. Mas se você olhar para algo a bilhões de anos-luz de distância, você está olhando através de muito espaço em expansão, e pode estar se afastando de nós, parecendo recuar para longe de nós, a uma velocidade muito rápida de fato. Na verdade, quando você olha para as próprias bordas do universo, as coisas estão se afastando de nós perto da velocidade da luz. Então isso não é nada se movendo na velocidade da luz. Isso é apenas o fato de que você está olhando através de tanto espaço em expansão que parece estar se afastando tão rapidamente de você, e isso é chamado de Lei de Hubble.



Demorou muito para as pessoas perceberem que pode haver outros movimentos além dessa expansão do universo. E temos que provocá-los porque galáxias, por maiores que sejam e tão rápido quanto se movam, as distâncias pelas quais se movem são tão vastas que é muito difícil detectar. Com o tempo, percebemos que sim, de fato, havia outros movimentos além desse, o que chamamos de fluxo de Hubble, essa expansão do universo. Então começamos a perceber que a galáxia da Via Láctea fazia parte de aglomerados maiores de galáxias. E, em alguns casos, aglomerados de galáxias eram unidos pela gravidade, uma espécie de órbita em torno de grandes grupos de galáxias. E em outros casos, essas concentrações de galáxias provavelmente irão se dispersar com o tempo, conforme o universo se expande.

Começando relativamente perto de nós, a grande galáxia mais próxima de nós é Andrômeda. E Andromeda é tão grande e tão perto que, na verdade, estamos caindo um em direção ao outro mais rápido do que o universo nos expandindo. Neste momento, a galáxia de Andrômeda está vindo em nossa direção a uma velocidade de cerca de 480.000 quilômetros por hora. E isso significa que isso vai colidir conosco em alguns bilhões de anos, então eu não me preocuparia com isso, isso não é um problema para nós. E, de fato, achamos que a Via Láctea também colidiu com outras galáxias no passado. Mas o motivo pelo qual Andrômeda está vindo em nossa direção é que a força da gravidade está nos acelerando juntos mais rápido do que a expansão está levando isso embora. Outras galáxias ainda mais próximas de nós orbitam a Via Láctea, como as Nuvens de Magalhães.

Portanto, agora, vamos avançar um pouco mais e pensar em como a Via Láctea está se movendo no espaço em comparação com coisas maiores. Bem, o maior movimento que conhecemos agora é que estamos caindo em algo chamado de Grande Atrator. E esta é uma concentração de massa, um aglomerado gigante de galáxias. E agora, estamos nos movendo a um pouco mais de um milhão e meio de milhas por hora em direção àquela parte do céu. Por muito tempo, nós realmente não sabíamos o que estava lá. Nós o chamamos de Grande Atrator porque parecia meio misterioso. Mas agora, percebemos que é na verdade o centro de gravidade de um enorme aglomerado de galáxias, algo chamado superaglomerado. E este aglomerado provavelmente contém mais de 100.000 galáxias, e provavelmente tem cerca de meio bilhão de anos-luz de diâmetro. E isso foi descoberto apenas nos últimos anos, e é chamado de Superaglomerado Laniakea. Laniakea é a palavra havaiana para o céu mais elevado. E este é o maior grupo de galáxias com o qual pensamos estar realmente associados gravitacionalmente. Na verdade, estamos caindo em direção ao centro desta coleção gigante de galáxias.



Então, para onde o Sol está indo? Como estamos nos movendo? Depende em relação a quê. Estamos nos movendo ao redor da galáxia a meio milhão de milhas por hora. Estamos caindo no centro de um superaglomerado de galáxias a um milhão e meio de milhas por hora. E tudo isso é sobreposto à expansão do universo, o que não é realmente uma velocidade, é apenas que você tem que olhar através de muito espaço em expansão. Portanto, não há uma resposta sobre o quão rápido você está se movendo agora. E eu acho que uma das coisas mais maravilhosas é o quão complexas essas respostas simples podem se tornar.

  • Quão rápido você está, planeta Terra, nosso sistema solar e a galáxia se movendo agora? Não há uma resposta para essa pergunta porque estamos indo em várias direções e em várias velocidades ao mesmo tempo. Como isso é possível?
  • Dentro da galáxia da Via Láctea, nosso sistema solar está orbitando em torno de um enorme buraco negro no centro da galáxia a meio milhão de milhas por hora. Separadamente, a galáxia da Via Láctea está no Superaglomerado de Virgem, que está caindo no Grande Atrator, um enorme grupo de galáxias chamado Superaglomerado Laniakea, a um milhão e meio de milhas por hora.
  • E tudo isso se sobrepõe à expansão natural do universo, o que não é realmente uma velocidade, mas está acontecendo a 75 quilômetros por segundo por megaparsec.

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