Como engenheiros e técnicos trabalham diligentemente para diagnosticar e desenvolver uma solução (na melhor das hipóteses) ou contornar (na pior das hipóteses) os recentes problemas do giroscópio no Telescópio Espacial Hubble, isso nos dá um momento para verificar e refletir sobre alguns de seus maiores feitos. Ciência. Não se preocupe, esse grande observatório no céu não chegará a lugar nenhum tão cedo (tanto quanto gostaríamos de atualizar ou substituir), para que possamos aguardar com confiança muitos outros anos de grandeza astronômica. Mas o Hubble está em funcionamento há quase três décadas; o que contribuiu para a soma total do conhecimento humano do universo?
A resposta: muito. E hoje vou destacar apenas um dos destaques.
Medir distâncias distantes para coisas distantes no espaço não é tarefa fácil. Acontece que dizer algo conciso como "a galáxia de Andrômeda está a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância" é realmente muito difícil de resolver no final. As medições astronômicas modernas se apóiam em um conjunto de técnicas que se sobrepõem e se entrelaçam, que trabalham constantemente para fora a distâncias cada vez maiores, desde a lua até a borda do universo observável.
Uma das principais âncoras dessa chamada "escada de distância cósmica" (porque é como uma escada de distâncias do cosmos) é um objeto astronômico estranho, conhecido como variáveis cefeidas. Nomeadas para a constelação real onde foram descobertas, essas estrelas têm uma propriedade muito peculiar e muito útil: elas pulsam.
Ao longo de alguns dias, essas estrelas ficarão cada vez mais brilhantes e mais escuras, percorrendo um padrão regular, repetível e confiável. E no início de 1900, um astrônomo maravilhosamente talentoso chamado Henrietta Swan Leavitt descobriu que essas variáveis cefeidas não são apenas variáveis chatas - elas são interessantes. Existe uma relação muito curiosa entre a rapidez com que essas estrelas ficam mais brilhantes / mais escuras e o quão intrinsecamente brilhantes são (no jargão da astronomia, isso é conhecido como o luminosidade).
E se você sabe o quão brilhante é alguma coisa, pode calcular a distância. Pense um pouco comigo para perceber como isso é incrível. Saia hoje à noite e olhe para uma estrela aleatória. A que distância está? Faça um palpite aleatório. Procure uma estrela mais brilhante. Essa estrela mais brilhante é mais brilhante porque está mais próxima? Ou é mais brilhante porque ... é apenas, você sabe, mais brilhante? É um quebra-cabeça difícil que incomodava até titãs de pensamento como Newton.
Mas se você soubesse a luminosidade (o brilho real) dessas estrelas, saberia com certeza qual delas estava mais longe e qual estava mais próxima. Para cada estrela você pode comparar sua verdade brilho ao brilho que você mede no céu, faça um pouco da trigonometria do ensino médio e você saberia a distância desses habitantes estelares.
Isso é difícil de fazer com qualquer estrela antiga, porque é difícil saber o verdadeiro brilho delas. Mas, felizmente, as Cefeidas não são uma estrela qualquer. Como você pode medir a variação deles, e essa variação está diretamente conectada à luminosidade deles, é possível determinar as distâncias com facilidade (relativa).
Foi com Cefeidas que Edwin Hubble descobriu pela primeira vez que a galáxia de Andrômeda é a) sua própria galáxia eb) muito distante, abrindo nosso primeiro grande salto na cena cosmológica mais ampla. E agora você sabe por que o Hubble (o Telescópio Espacial) recebeu o nome de Hubble (a pessoa). Mas as Cefeidas só podem nos levar tão longe. Você ainda precisa observar uma estrela individual e ter um telescópio sensível o suficiente para registrar a variação ao longo do tempo. Isso não é tarefa fácil e fica muito, muito mais difícil quanto mais longe você for.
Para chegar às distâncias cosmológicas verdadeiramente vastas que conhecemos e amamos hoje, passamos a outras técnicas. Mas essas técnicas (digamos, olhar para certos tipos de supernovas) não são boas nas proximidades, então as Cefeidas fornecem o ponto de ancoragem crucial para alcançar as ... bem, estrelas.
E é aqui que o Hubble entregou em grande escala. O Hubble é um grande telescópio, o que significa que pode ver Cefeidas muito distantes. E está no espaço, então não precisa se preocupar com a atmosfera traquina de estragar suas medidas. Com essas vantagens e outros avanços, os astrônomos são capazes de determinar as distâncias de três dúzias de galáxias a 65 milhões de anos-luz, com várias medições de cefeidas por galáxia para realmente trancá-las.
Este único resultado cimentou nossa compreensão das distâncias cósmicas, ajudando-nos a aprender mais sobre tudo, desde a história de nosso cosmos até a natureza da energia escura. E foi apenas uma pequena fatia do que foi alcançado com o Hubble.
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