quinta-feira, 22 de setembro de 2016

Professor, em qual velocidade o Universo está em expansão? Como podemos medir a distância de uma estrela se o Universo está em expansão? Sempre o resultado será maior a cada segundo. 10/02/2016

A expansão do Universo, nos dias atuais, se dá à razão de 67 km/s/Mpc. Isto significa que a galáxia mais próxima (fora as Nuvens de Magalhães), Andrômeda, se afastaria, nessa recessão cósmica, como ela está à distância de 0,78Mpc, à velocidade de recessão cósmica de 86km/s. Isto é, a cada segundo ela ficaria 86 km mais afastada. Esse valor é ridiculamente pequeno. Ainda mais que se sabe que Andrômeda tem um movimento próprio de aproximação da Via Láctea de 110 km/s (de 300 km/s em relação ao Sol, devido ao movimento do Sol em torno da Via Láctea). A taxa de afastamento cósmico entre as estrelas dentro da Via Láctea é totalmente desprezível, de modo que se pode medir as distâncias com total segurança. O problema surge para galáxias muito afastadas, da ordem de bilhões de Mpc. Todavia o que se mede não é uma velocidade de movimento de afastamento da galáxia e sim uma taxa de crescimento do espaço entre nós e ela, desde que a luz saiu dela até que chegou a nós. Porque isso é medido pela mudança do comprimento de onda da luz que saiu de lá devido ao fato de que, enquanto vinha vindo, o espaço inchou, a a onda aumentou seu comprimento. Trata-se, portanto, de um valor médio nesse trajeto. Mas, plotando valores médios para diferente afastamentos, se pode inferir valores instantâneos. Isso é um exercício de astronomia que requer derivação e integração. O grande problema é saber a que distância estava a galáxia quando emitiu aquela luz. Para tal se usam "velas padrão", conjugando a intensidade luminosa observada com a lei do inverso do quadrado do iluminamento e a suposição de que o espaço seja euclideano. Mas é preciso saber qual a luminosidade absoluta (potência energética luminosa) da fonte, lá onde ela está. Diversos padrões existem, cada um deles para uma faixa de distância e calibrados uns pelos outros nas regiões em que eles se superpõem. Para as galáxias mais distantes o padrão usado é o do tempo de relaxação do brilho das explosões de supernovas observadas nas galáxias distantes. Não é uma relação elementar que dê para ser explicada neste espaço.

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