Começa Com Um Estrondo

Os limites de quão longe a humanidade pode ir no universo

Crédito da imagem: ESA/Hubble & NASA, do aglomerado de galáxias LCDS-0829.

Se olharmos para um futuro distante, com tecnologia ilimitada, até onde poderíamos chegar?

Mesmo que eu tropece na verdade absoluta de qualquer aspecto do universo, não perceberei minha sorte e, em vez disso, passarei minha vida tentando encontrar falhas nesse entendimento – esse é o papel de um cientista. – Brian Schmidt

Se você espiar nas profundezas do espaço – na vasta extensão de estrelas, galáxias e até mesmo o brilho remanescente do próprio Big Bang – você pode pensar que, se a humanidade puder entender as leis da natureza e criar uma tecnologia boa o suficiente, haverá não há limites para o que podemos explorar. Se desenvolvêssemos tecnologia de fusão nuclear, capacidades de armazenamento de antimatéria ou mesmo a capacidade de aproveitar a matéria escura enquanto viajamos, poderíamos desbloquear o potencial para viagens interplanetárias, interestelares ou até intergalácticas. Ao nos acelerarmos ao longo de meses ou mesmo anos para atingir velocidades próximas da luz, poderíamos até alcançar nosso destino alvo dentro de uma única vida humana.

No entanto, mesmo que imaginemos um futuro em que possamos fazer exatamente isso, ainda existem partes do Universo que serão para sempre inacessíveis para nós. Se o Universo fosse estático, constante e eternamente imutável, tudo o que levaria era tempo para alcançar até o objeto mais distante que pudéssemos imaginar. Mas nosso Universo não é nada disso; está se expandindo, esfriando e gravitando a partir de um estado inicialmente quente e denso conhecido como Big Bang.

Crédito da imagem: NASA / WMAP Science Team.

Onde estamos hoje, ainda podemos ver tudo:

centenas de bilhões de galáxias,
cada um cheio de bilhões (ou mais) estrelas,
estendendo-se por bilhões de anos-luz em todas as direções,
com o brilho remanescente do quente Big Bang ainda visível além deles.

Esse brilho já foi tão quente que ionizou átomos, dividiu núcleos e até criou matéria e antimatéria espontaneamente. Graças ao Universo em expansão, ele é resfriado na porção de micro-ondas do espectro eletromagnético hoje, a uma temperatura inferior a 3 K acima do zero absoluto. Desde o Big Bang, essa radiação se moveu na velocidade da luz – uma velocidade mais rápida do que qualquer forma de matéria poderia se mover – mas a energia caiu à medida que o Universo em expansão estica seu comprimento de onda.

Crédito da imagem: Larry McNish do RASC Calgary Center, via http://calgary.rasc.ca/redshift.htm .

A gravidade trabalha para retardar essa expansão e, por um tempo, as galáxias mais distantes fez desacelerar em seu movimento para longe de nós. Com o passar do tempo, a luz desses objetos distantes nos alcançou, e nos tornamos capazes de vê-los cada vez mais.

Crédito da imagem: NASA, ESA e Z. Levay (STScI). A pesquisa GOODS-North, mostrada aqui, contém algumas das galáxias mais distantes já observadas, muitas das quais já são inalcançáveis por nós.

Mas cerca de 6 bilhões de anos atrás, o Universo se expandiu para um volume tão grande e a densidade de coisas como matéria e radiação caiu para um valor tão pequeno que uma nova forma de energia se tornou importante: energia escura , ou a energia inerente ao próprio espaço vazio. Quando essa forma de energia assumiu, fez com que a expansão do Universo se acelerasse e galáxias distantes começaram a se afastar umas das outras a um ritmo cada vez mais rápido.

Os diferentes destinos possíveis do Universo, com nosso destino real e acelerado mostrado à direita. Crédito de imagem: NASA & ESA, via http://www.spacetelescope.org/images/opo9919k/ .

Isso não desfez a poderosa influência da gravitação para unir átomos, planetas, estrelas, galáxias ou mesmo grupos e aglomerados de galáxias. Nosso grupo local – com a Via Láctea, Andrômeda, Triângulo e cerca de 50 outras galáxias menores – foi unido muito antes de a energia escura se tornar importante, e a energia escura não pode fazer nada para separar essas estruturas já ligadas. Com o passar do tempo, todas as galáxias do nosso grupo local se fundirão, criando uma gigantesca galáxia elíptica, conhecida como Milkdromeda. Em cerca de 4 bilhões de anos, a fusão Via Láctea-Andrômeda ocorrerá, criando o céu noturno mais espetacular que a Terra já conheceu.

O céu noturno da Terra, mostrando a Via Láctea, Andrômeda e como eles parecerão da nossa perspectiva nos próximos 7 bilhões de anos, à medida que se fundem. Crédito da imagem: NASA; ESA; Z. Levay e R. van der Marel, STScI; T. Hallas e A. Mellinger.

Mas além do nosso grupo local, todas as outras galáxias, grupos e aglomerados vão se distanciar um do outro. Depois de um tempo suficiente, até as galáxias mais próximas além do nosso grupo local terão se afastado de nós tanto e por tanto tempo que serão invisíveis para nós em qualquer comprimento de onda de luz, mesmo com os telescópios mais poderosos que já conhecemos. poder construir. O brilho remanescente do próprio Big Bang desapareceria na obscuridade, e tudo o que nos restaria seriam as estrelas dentro de nossa própria galáxia. Eles vão queimar por trilhões e trilhões de anos, e teremos novos criados por quatrilhões de anos além disso. Para alguém nascido em um futuro distante, a memória do Universo de onde veio – do Big Bang, de outras galáxias e do processo que trouxe tudo isso à existência – será apagada do que é observável. Mesmo se fôssemos sair hoje para as estrelas e galáxias mais distantes que podemos imaginar quase à velocidade da luz, apenas 3% das do Universo observável poderiam ser alcançadas, um número que fica cada vez menor a cada momento que passa.

Crédito da imagem: E. Siegel, baseado no trabalho dos usuários do Wikimedia Commons Azcolvin 429 e Frédéric MICHEL.

Eu escrevi um script disso para o canal Kurzgesagt — em poucas palavras no YouTube , e o vídeo abaixo é o culminar dos esforços de uma excelente equipe criativa para tornar a história cósmica dos limites da humanidade acessível a todos.

Em mais ou menos cem bilhões de anos, apenas algumas vezes a idade atual do Universo, Milkdromeda será a única coisa que restará, e qualquer criatura viva nesse ponto nunca alcançará nada além de seu próprio grupo local, onde quer que esteja. Aprecie a visão que temos hoje; é o maior que qualquer criatura viva jamais terá do nosso Universo, exatamente como é.

Esta postagem apareceu pela primeira vez na Forbes , e é oferecido a você sem anúncios por nossos apoiadores do Patreon . Comente em nosso fórum , & compre nosso primeiro livro: Além da Galáxia !