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Porque é que o céu é escuro à noite?
Podes pensar que a reposta é óbvia - o Sol não está visivel! Mas a única razão pela qual o céu
parece azul durante o dia é porque a luz do Sol é dispersa pela atmosfera - se não
tivéssemos uma atmosfera (como na lua), o céu seria sempre escuro. Mesmo quando o Sol
brilhasse. Então vamos reformular a questão - Por que é que o espaço é escuro?
Quer dizer, o espaço está cheio de estrelas - incontáveis estrelas que são sensivelmente tão brilhantes quanto o
Sol, e num Universo eterno e infinito, em qualquer direcção escolhida,
se olhasses suficientemente longe nessa direcção, verias uma estrela ou uma galáxia. Então todo o céu
deveria ser tão brilhante como o Sol, noite e dia!
E como não é, será que a escuridão do céu noturno significa que existe um lugar
distante de nós onde as estrelas e galáxias simplesmente… param? Uma fronteira entre alguma coisa e nada?
Uma "borda" do universo?
Não exatamente - todas as provas parecem indicar que o espaço não tem uma borda. Mas o universo
em si tem - não uma fronteira no espaço, mas uma no tempo: Tanto quanto sabemos, o Universo teve
um começo. Ou pelo menos, há cerca de 13.7 mil milhões de anos atrás, o Universo era tão
pequeno e concentrado sobre si mesmo que nossa percepção de tempo e espaço falha.
E como apenas passou uma quantidade finita de tempo desde este suposto começo,
Isto significa que algumas das estrelas necessárias para haver brilho em todas as direções
estão tão distantes que a luz delas ainda não teve tempo de chegar até nós… como se
o Universo fosse uma grande tempestade e nós ainda estivéssemos à espera de ouvir o trovão de
estrelas bem distantes.
Mas espera, é melhor do que isso - como a luz gasta tempo para viajar através do Universo,
quando apontamos nossos telescópios para algo bem distante, estamos, na verdade, a ver essa
parte do Universo como ela era quando a luz foi emitida. Então quando olhamos para a luz de há 13.5 mil milhões de anos,
não é que não vejamos a luz não porque ela ainda não chegou até nós
Não vemos nenhuma estrela porque estamos a espreitar um Universo anterior
à formação de estrelas! Um Universo sem estrelas! Agora isso parece-me ser uma boa razão
para vermos um céu escuro quando olhamos para cima.
Mas… não é isso. Quer dizer, é verdade que podemos encontrar pontos no céu onde
não há nenhuma estrela, se olharmos além das estrelas mais mais antigas e portanto mais distante no passado. Mas mesmo
quando apontamos nossos telescópios para além das estrelas mais antigas, ainda vemos luz. Não luz das estrelas,
mas luz deixada pelo Big ***. E nós detectamos essa “radiação cósmica de fundo”
vinda mais ou menos de todas as direções, formando um plano de fundo além das estrelas. Então,
parece que o céu noturno NÃO é verdadeiramente escuro, para começar.
Então... se nossos telescópios nos dizem que o céu não é escuro, porque é que
parece escuro?
Aqui vai uma pista para a resposta real: quando o telescópio Hubble fotografou as estrelas longínguas
do espantosamente belo eXtreme Deep Field (campo extremamente profundo ou XDF) de Hubble, ele tirou uma foto
com câmara de infravermelhos. Porquê? Bem, estrelas e galáxias distantes afastam-se de nós porque
o Universo está em expansão. Então do mesmo modo que quando um disco gira mais lentamente, o tom da minha voz
fica mais grave, o efeito Doppler faz com que as estrelas que se afastam de nós pareçam mais vermelhas, e
quanto mais longe estiverem, mais depressa se afastam de nós e mais vermelhas parecem,
até que se tornem… infravermelhas. Então já não conseguimos vê-las. Pelo menos não com
nossos olhos humanos - e é por isso que o céu noturno parece escuro!
Em síntese: Se vivessemos num Universo infinito e imutável, todo o céu seria tão brilhante
como o Sol. Mas o céu é escuro à noite, tanto porque o universo teve um começo
de modo que não haja estrelas em todas as direcções e mais importante porque a luz de
estrelas super distantes (e da ainda mais distante radiação cósmica de fundo) é desviada do espectro da luz visível
para o infravermelho pela expansão do Universo, por isso não conseguimos vê-la
completamente.
Finalmente! Demos uma luz à razão pela qual o céu é escuro à noite. E porque não é.