Cosmologia é o ramo da Astronomia que envolve a origem e evolução do universo, desde o Big Bang ao presente futuro, até o futuro. De acordo com a NASA, a definição de cosmologia é “o estudo científico das propriedades de grande escala do universo como um todo”.
Os cosmólogos debruçam-se sobre conceitos exóticos tal como a Teoria das Cordas, a Matéria Escura ou se, de fato, há somente um Universo ou muitos outros (Teoria do Multiverso). Ao passo de que a astronomia lida com outros aspectos do estudo do Cosmos, tal como objetos individuais (estrelas, exoplanetas, nebulosas), fenômenos e coleções de objetos (aglomerados, galáxias), a Cosmologia se estende por todo o universo, desde seu nascimento até sua morte, acumulando inúmeros novos mistérios a cada passo dado.
Captura Instantânea de uma simulação em computador da formação de estruturas de grande escala do universo, mostrando um pedaço de 100 milhões de anos-luz e os movimentos resultantes de galáxias que fluem em direção à maior concentração de massa no centro. Crédito: ESO
História da Cosmologia & Astronomia
A compreensão da humanidade sobre o Universo evoluiu significantemente ao longo do tempo. No início da história da astronomia, a Terra fora considerada o centro de todas as coisas, com planetas e estrelas orbitando-a. No século XVI, o cientista polonês Nicolau Copérnico sugeriu que a Terra e os outros planetas do Sistema Solar, de fato, orbitavam o Sol, criando uma profunda mudança (Modelo Heliocêntrico) na compreensão do Cosmos. No final do século XVII, Isaac Newton calculou como a força entre os planetas – especificamente as forças gravitacionais – interagiam umas com as outras.
O despontar do século XX trouxe novas perspectivas no intuito de compreender melhor o universo. Albert Einstein propôs a unificação do tempo e do espaço na sua famosa Teoria da Relatividade Geral. No início de 1900, os cientistas estavam debatendo se a Via Láctea continha todo o Universo dentro da sua extensão, ou se ela era simplesmente uma de muitas outras ‘coleções de estrelas’. Edwin Hubble calculou a distância de uma longínqua nebulosa difusa no céu e determinou que ela estava fora dos domínios da Via Láctea, provando que nossa galáxia tratava-se apenas de uma pequena gota em um oceano muito maior do que o imaginado, composto por outras bilhões e bilhões de outras galáxias espaço afora. Usando a Relatividade Geral para comprovar sua teoria, Hubble mediu diversas galáxias e determinou que elas estavam se afastando de nós, levando-o a concluir que o universo não era estático, mas que estava e está em expansão.
Nas últimas décadas, o cosmólogo Stephen Hawking determinou que o Universo em si não é infinito, mas possui um tamanho definível. No entanto, esse tamanho nunca fora medido com exatidão. É algo similar à uma pessoa viajando em torno da Terra; embora o planeta seja finito, ela nunca encontrará seu “fim”, mas, ao invés disso, constantemente circundará o globo. Hawking também propôs que o Universo não poderia continuar ‘para sempre’, mas acabaria por, um dia, terminar.
Alguns pesquisadores acreditam que os padrões de anéis concêntricos em medições da radiação cósmica de fundo são evidência de um universo que existia antes de nosso próprio nascer no Big Bang. Crédito: Roger Penrose e Vahe Gurzadyan
Questões Cosmológicas Comuns
1. O Que Veio Antes do Big Bang?
Devido à natureza fechada e finita do universo, não podemos ver o que há “fora” do nosso próprio universo. O espaço e o tempo começaram com o Big Bang. Embora haja uma série de especulações sobre a existência de outros universos, não há uma maneira prática de observá-los, e como tal nunca haverá qualquer evidência que comprove (ou renegue) sua(s) existência(s).
2. Onde Surgiu o Big Bang?
O Big Bang não aconteceu em um único ponto, mas em vez disso, em todos os lugares do universo, dado que o aparecimento do espaço (e do tempo) ocorreu logo após a “grande explosão”, de uma só vez.
3. Se as outras galáxias estão se afastando de nós, isso não nos colocaria no centro do universo?
Não, porque se tivéssemos de viajar para uma galáxia distante, pareceria que todas as galáxias vizinhas similarmente estariam se afastando. Pense no universo como um balão gigante. Se você marcar vários pontos sobre o balão, em seguida, enchê-lo, notará que cada ponto se afasta uns dos outros, embora nenhum deles esteja num ‘centro’. A expansão universal funciona da mesma forma. Não há um centro em especial. Todas as galáxias podem ser consideraras os centros.
4. Quão Velho é o Universo?
O universo tem 13,8 bilhões de anos, com uma margem de cem milhões de anos pra mais ou pra menos.
5. O Universo Vai Acabar? Se sim, como?
[Resposta Aqui, jovem Padawan].
6. Quem veio primeiro: as galáxias ou as estrelas?
O Universo pós-Big Bang era composto predominantemente por hidrogênio, com um pouco de hélio jogado em boa medida. A gravidade causou o colapso do hidrogênio, formando estruturas. Contudo, os astrônomos não têm certeza se as primeiras bolhas de matéria formaram estrelas individuais que depois se juntaram pela gravidade, formando galáxias, ou se montantes colossais de elementos do tamanho de galáxias mais tarde formaram as estrelas…
Traduzido e adaptado de [SPACE]