As 11 maiores descobertas do HUBBLE

HST ( Hubble Space Telescope ) mira objetos do espaço profundo, de seu ponto de observação a cerca de 600km de altitude da Terra.

Desde seu lançamento em uma órbita baixa da Terra, cerca de 600km de altitude, em 25 de abril de 1990, o Telescópio Especial Hubble  fez descobertas extraordinárias, reescreveu livros de Astronomia, da Astrofísica e da Cosmologia Científica, foi fonte de mais de 7 mil trabalhos científicos e, claro, despertou o público em geral para as maravilhas do Universo.

Com seu modesto espelho de 2,4m, um anão em relação aos maiores telescópios em terra, com espelhos que são monstros de até 10m de diâmetro, o Hubble tem uma visão cristalina porque está acima da turbulenta e empoeirada atmosfera terrestre. Graças a isso, enxerga 10 vezes mais nítido que os outros telescópios.

Tamanha acuidade permitiu ao Homem compreender alguns dos maiores mistérios do Universo, da energia escura a planetas em outros sistemas estelares, passando por buracos negros. O HST “enxerga” tanto em luz visível como em ultravioleta e infravermelho próximo, compondo os mais completos – e belos – retratos já feitos dos objetos cósmicos

Há 20 anos no espaço, o HST passou por várias atualizações ao longo dos anos. A última foi em maio do ano passado. Além da substituição de alguns instrumentos já desgastados e defeituosos, o telescópio orbital foi dotado de equipamentos de medição mais aperfeiçoados. O Hubble é, hoje, 100 vezes mais poderoso e eficiente do que era quando foi lançado.

Veja, a seguir, as doze maiores realizações científicas do Hubble.

1 – As galáxias evoluíram a partir de estruturas pequenas – Antes do Hubble, galáxias em colisão nas proximidades, até onde os telescópios de então alcançavam, e portanto, em uma época mais recente da história do Universo, eram apenas curiosidade. Porem, a visão profunda do HST permitiu aos cientistas verem como era o Universo quando ele tinha “apenas” 600 milhões de anos de vida. As imagens da infância do Universo revelam que colisões galácticas foram regra, e não exceção. Ou seja, as galáxias atuais, as cidades cósmicas de estrelas, são o resultado dessas colisões, mostrando que o Universo inteiro muda, com o tempo.

2 –Buracos negros de muita massa são comuns nas galáxias – Um levantamento de 27 galáxias próximas da Via Láctea, nossa própria galáxia, feito pelo Hubble em 1997, mostrou que todas elas, sem exceção, tinham buracos negros de muita massa em seus núcleos, com bilhões de massas solares. A conclusão é que esses objetos são tão comuns que toda galáxia tem o seu. Descobriu também que a massa do buraco negro central é diretamente proporcional à massa do bulbo central de estrelas: quanto maior o bulbo, maior o buraco negro. Isso leva à conclusão de que a massa dos buracos negros centrais aumenta à medida e as galáxias evoluem. Ainda não há uma compreensão, porém, do que seja essa conexão entre galáxia e buraco negro.

3 – Energia escura existe – Os astrônomos haviam descoberto, em 1998, com base na observação de supernovas (explosão de estrelas bem maiores que o Sol) muito distantes, que o ritmo de expansão do Universo estava se acelerando, ou seja, se expandindo a uma velocidade maior que a prevista. A dedução foi que o espaço vazio entre as estrelas e galáxias produzia energia repulsiva, energia que foi chamada de energia escura. Porém, usando o Hubble, os cientistas puderam ver supernovas que explodiram 10 bilhões de anos no passado. Elas eram anormalmente brilhantes, mostrando que, naquela época, o Universo estava desacelerando! Foi só entre aquela época e a época atual que a expansão se acelerou. A transição aconteceu há 7 bilhões de anos. Desde então, os cientistas tentam desvendar o que é a energia escura.

4 – Provando as atmosferas de planetas extrassolares – O primeiro planeta extrassolar foi descoberto cinco anos após o lançamento do HST. No fim da década de 1990, os astrônomos tinham detectado planetas extrassolares transitando (passando em frente) suas estrelas. Isso abriu a possibilidade da caracterização desses mundos . O Hubble tomou, então, as primeiras medições da atmosfera de um planeta. Para fazer isso, os cientistas analisaram a luz dessas estrelas filtrada através da atmosfera dos respectivos planetas. O resultado é que, graças ao HST, os astrônomos puderam captar sódio, oxigênio, vapor de água e até dióxido de carbono na atmosfera desses planetas. Ao Hubble cabe ainda a façanha de ter sido o primeiro a fotografar um planeta orbitando outra estrela que não o Sol, batizado de Fomalhaut b.

5- Espasmos Estelares - A física estelar prevê que uma estrela com massa entre oito e 20 vezes a do Sol termine seus dias numa explosão de supernova. Quando seu combustível se exaure, abruptamente ela perde a longa luta para segurar seu próprio peso. Seu núcleo entra em colapso para formar uma estrela de nêutrons - um corpo inerte e hiperdenso - e as camadas exteriores de gás são ejetadas a 5% da velocidade da luz.

6- Nascimentos Estelares - Há muito tempo os astrônomos sabem que feixes estreitos e fluidos de gás são sinais típicos de formação estelar. O nascimento de uma estrela pode gerar um par de jatos colimados com vários anos-luz de extensão. Ainda não se sabe exatamente como isso acontece. A hipótese mais promissora envolve a influência de um campo magnético em larga escala sobre o disco de gás e poeira que envolve o novo objeto. As linhas do campo magnético forçam material ionizado a seguir determinado curso, como contas em um colar giratório. O Hubble reforçou essa visão teórica ao fornecer a primeira evidência direta de que esses jatos efetivamente

7- Arqueologia Galáctica - Os astrônomos crêem que galáxias grandes como a Via Láctea ou nossa vizinha Andrômeda cresceram pela assimilação de outras menores. O registro desse passado atribulado deve ser encontrado no arranjo, idade, composição e velocidade de suas estrelas. O Hubble foi fundamental na decifração dessa história. Um exemplo disso é a observação do halo estelar de Andrômeda, a nuvem tênue e esférica de estrelas e aglomerados estelares que circunda o disco galáctico. Os astrônomos descobriram que as estrelas daquele halo têm as mais variadas idades: as mais velhas têm de 11 bilhões a 13,5 bilhões de anos, enquanto as mais novas têm de 6 bilhões a 8 bilhões de anos. Estas são como crianças num asilo. Devem provir de alguma galáxia mais jovem (como uma galáxia-satélite que foi assimilada) ou de alguma região mais jovem da própria Andrômeda (ou seja, do disco, se ele foi perturbado por uma galáxia em trânsito ou em colisão). O halo da Via Láctea não contém número significativo de estrelas comparativamente jovens. Assim, as imagens do Hubble sugerem que a Via Láctea e Andrômeda, apesar do aspecto semelhante, tiveram histórias muito diferentes.

8- As Maiores Explosões - As explosões de raios gama (GRBs, do inglês gamma ray bursts) são curtos disparos de raios gama que duram de poucos milissegundos a dezenas de minutos. Existem duas classes distintas de GRB, dependendo de sua duração ser superior ou inferior a dois segundos. As longas produzem fótons com menor energia que as curtas. Dados do Observatório Compton de Raios Gama, do satélite de raios X BeppoSAX e de observatórios em terra indicam que os disparos de longa duração resultam do colapso do núcleo de estrelas com massa grande e vida relativamente curta - em outras palavras, de um tipo de supernova. Sendo assim, seria preciso explicar por que apenas uma pequena fração das supernovas produzem GRBs.

9- O Limite do Espaço -Um dos grandes objetivos da astronomia é entender o desenvolvimento das galáxias e suas precursoras até a época mais próxima possível do Big Bang. Para ter uma idéia do que a Via Láctea foi no passado, os astrônomos obtêm imagens de galáxias em vários estágios de evolução, da infância à velhice. Para isso, o Hubble produziu, em coordenação com outros observatórios, imagens de longa exposição de pequenos pedaços do céu - o Campo Profundo do Hubble, o Campo Ultraprofundo do Hubble e o Levantamento Profundo do Céu Primordial por Grandes Observatórios - para mostrar as galáxias mais distantes (e mais antigas).

 Essas imagens supersensíveis revelaram galáxias que existiam quando o Universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, cerca de 5% de sua idade atual. Essas galáxias eram menores e mais irregulares que as modernas, um resultado esperado se se supõe que as galáxias atuais resultaram da união de outras menores (e não da fragmentação de galáxias maiores). Penetrar mais ainda no passado é a principal meta do sucessor do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb, atualmente em construção.

10- A Idade do Universo- Observações feitas por Edwin Hubble e outros na década de 20 mostraram que vivemos num Universo em expansão. As galáxias estão se afastando umas das outras num padrão sistemático, o que implica que o próprio tecido do espaço esteja se esticando. A constante de Hubble (H0) é uma medida da taxa atual de expansão, que é o parâmetro-chave para determinar a idade do Universo. O raciocínio é simples: H0 é o ritmo em que as galáxias estão se afastando umas das outras; portanto, negligenciando qualquer aceleração ou desaceleração, o inverso de H0 estabelece o tempo transcorrido desde que elas estiveram todas reunidas. O valor de H0 também tem um papel na formação das galáxias, na produção de elementos leves (hidrogênio e hélio) e na duração de certas fases da evolução cósmica. Não deveria surpreender, portanto, que desde o início a medição precisa da constante de Hubble fosse a principal meta do telescópio espacial homônimo.

11 -O Universo Acelerado - Em 1998, duas equipes independentes de astrônomos soltaram uma notícia bomba: a expansão do Universo está se acelerando. Os astrônomos geralmente presumiam que ela deveria estar desacelerando, porque a atração gravitacional mútua entre as galáxias deveria frear sua separação. O motivo da aceleração é considerado o maior mistério da física atualmente. Uma hipótese provisória é a de que o Universo contém um constituinte até o momento não detectado conhecido como energia escura. Uma combinação de observações do fundo de microondas, de observatórios em terra e do Hubble, sugere que essa energia escura responde por três quartos da densidade de energia total do Universo.

A aceleração começou cerca de 5 bilhões de anos atrás. Antes disso a expansão do Universo estava desacelerando. Em 2004, o Hubble descobriu 16 supernovas distantes situadas nesse período crucial entre desaceleração e aceleração. Essas observações também impuseram restrições mais severas nas hipóteses sobre o que a energia escura poderia ser. A possibilidade mais simples (embora, de certa forma, mais misteriosa) é a de que exista uma forma de energia inerente ao próprio espaço, mesmo quando ele está vazio. No momento, nenhum outro instrumento é tão vital quanto o Hubble na busca por supernovas que possam elucidar a energia escura. Sua importância no estudo dessa hipotética energia é talvez a maior razão para os astrônomos pressionarem a Nasa a mantê-lo funcionando


FONTES: Hubble Site via Hypecience e Scientific American Brasil