How Do We Study The Stars? - Yuan - Sen ting

O céu urbano é, francamente, meio chato. Se você olhar para os pedaços de céu noturno entre os prédios, você poderá reconhecer a Ursa Maior, ou talvez o Cinturão de Órion. Mas espera aí: Olhe para o céu novamente e levante o seu polegar. Quantas estrelas você acha que estão atrás dele? Dez, vinte? Tente de novo. Se você olhar para aquele pedaço de céu do tamanho de um polegar com o Telescópio Espacial Hubble, em vez de pontos de luz, você veria manchas. Elas não são estrelas. São galáxias, exatamente como a nossa Via Láctea, "cidades" de bilhões de estrelas, e mais de mil delas estão escondidas atrás do seu polegar. O universo é maior do que você pode ver na cidade, e maior ainda do que aquele céu estrelado que você vê no interior. Esse é o universo como os astrofísicos o enxergam, com mais estrelas do que todos os grãos de areia na Terra. Ao olhar para as estrelas de noite, você participou da ciência mais antiga da história humana. O estudo dos céus é mais antigo que a navegação, a agricultura, e talvez até a própria língua. Mas ao contrário de outras ciências, a astronomia é puramente observacional. Não podemos controlar os parâmetros dos experimentos a partir do laboratório. Nossa melhor tecnologia consegue mandar homens para a Lua, e sondas para as fronteiras do sistema solar. Mas essas distâncias são infinitamente pequenas, se comparadas aos imensos espaços entre as estrelas. Então como podemos saber tanto sobre outras galáxias, do que elas são feitas, quantas existem, ou mesmo saber se elas estão lá mesmo? Bem, podemos começar com a primeira coisa que vemos ao olhar para cima à noite: as estrelas. Queremos saber suas propriedades. Do que são feitas? Qual a sua temperatura? Qual a sua ***? Sua idade? Qual sua distância da Terra? E acredite se quiser, podemos saber todas essas coisas somente pela luz que brilha no céu. Podemos decifrar um tipo de mensagem estelar transformando a luz estelar em arco-íris. Quando você vê um arco-íris na Terra, está na verdade olhando para a luz do Sol sendo dispersada através de gotículas de água na atmosfera, em todos os comprimentos de onda que a compõem. E quando estudamos a luz de outras estrelas, podemos criar "arcos-íris sob demanda" usando não gotas de água, mas outros instrumentos específicos que dispersam a luz. Quando olhamos a dispersão da luz do Sol, vemos algo estranho: linhas pretas no arco-íris. Essas linhas são as assinaturas características de átomos. Cada tipo de átomo na atmosfera solar absorve comprimentos de onda específicos, e a quantidade de absorção depende de quantos desses átomos estão presentes. Então ao ver quanta luz falta nesses comprimentos de onda característicos, podemos dizer não só os elementos que estão na atmosfera solar, mas até mesmo suas concentrações. E a mesma ideia pode ser aplicada no estudo de outras estrelas. Faça um arco-íris espectral, veja o que está faltando, e descubra quais elementos estão presentes. Bingo. Agora você sabe do que as estrelas são feitas. Mas não estamos restritos apenas ao comprimento de onda que os olhos enxergam. Considere as ondas de rádio. Sim, elas podem trazer as músicas mais tocadas para o seu carro, mas elas podem também viajar através do espaço quase sem interferências. Por virem de tão longe, ondas de rádio podem nos dizer a história do início do universo, a partir de poucos milhares de anos após o Big ***. Também estudamos a luz infravermelha, emitida por objetos mais frios, como as nuvens de poeira e gás no espaço, e a luz ultravioleta de estrelas quentes recém-nascidas a partir dessas nuvens. Estudar diferentes comprimentos de onda nos dá não somente uma compreensão completa de um único objeto, mas também visões diferentes do universo. Por esta razão, astrofísicos usam diferentes tipos de telescópios que cobrem desde o espectro infravermelho e ultravioleta, até os raios X. São antenas de rádio e espelhos gigantes, até telescópios espaciais, que detectam luz que de outra forma seria bloqueada pela atmosfera terrestre. Os astrofísicos não veem somente os bilhões de estrelas dentre os bilhões de galáxias no universo. Eles as escutam e sentem, através de muitos canais, cada um revelando uma história diferente. Mas tudo começa com a luz, seja do tipo que podemos ver ou não. Quer saber os segredos do universo? Basta seguir a luz.