A idade do universo pode ser calculada de duas maneiras diferentes. Primeiramente, pela idade das estrelas mais velhas da Via Láctea. O universo será, certamente, mais velho do que elas. As estrelas são como grandes usinas termonucleares onde a energia é gerada através da fusão nuclear. No Sol, por exemplo, o hidrogênio é o combustível para a geração do elemento hélio.
A fusão de enormes quantidades de hidrogênio gera a energia fabulosa do Sol. Uma pequeníssima parcela chega em nosso planeta e é responsável por toda a vida nele existente. Os astrofísicos utilizam as leis da Física para entender como funcionam as estrelas, e assim conseguem calcular quanto tempo elas podem existir. As suas idades, calculadas com o auxílio de modelos teóricos de evolução estelar, resultam em 14 bilhões de anos. Esta estimativa teórica é bastante confiável pois os fundamentos da evolução estelar são suficientemente sólidos, isto é, já foram testados com sucesso em muitas situações.
A fusão de enormes quantidades de hidrogênio gera a energia fabulosa do Sol. Uma pequeníssima parcela chega em nosso planeta e é responsável por toda a vida nele existente. Os astrofísicos utilizam as leis da Física para entender como funcionam as estrelas, e assim conseguem calcular quanto tempo elas podem existir. As suas idades, calculadas com o auxílio de modelos teóricos de evolução estelar, resultam em 14 bilhões de anos. Esta estimativa teórica é bastante confiável pois os fundamentos da evolução estelar são suficientemente sólidos, isto é, já foram testados com sucesso em muitas situações.
![]() |
As galáxias mais distantes do universo, observadas pelo Telescópio Espacial Hubble, são estudadas pela Cosmologia. (Crédito: S. Beckwith/STScI-NASA/ESA) |
Neste modelo, o universo teve a sua origem numa singularidade espácio-temporal de densidade e temperatura altíssimas -- um evento denominado Estrondão --, e se expande desde então. Ao regredirmos no tempo a partir de hoje até a singularidade encontraremos a "idade do universo". Esta idade depende, neste modelo, de uma grandeza observacional muito importante em cosmologia, denominada "constante de Hubble". Ela está relacionada a uma importante descoberta em Astrofísica, realizada nas primeiras décadas do século XX, graças ao trabalho de vários astrônomos e ao gênio do astrônomo Edwin Hubble (1889-1953).
Para esta descoberta, Hubble e seus colegas utilizaram um instrumento extraordinário -- o espectrógrafo. Este instrumento faz, de forma quantitativa, exatamente o que a Natureza faz, de forma belíssima, no fenômeno do arco-íris: a separação da luz nas várias cores que a constituem. As famosas "sete cores" do arco-íris são: violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho. Na verdade, vemos um contínuo de cores, mas os nossos olhos e a tradição popular destacam estes sete matizes principais. A Física atribui a cada cor uma propriedade denominada "comprimento de onda". Assim, o violeta tem o menor comprimento de onda e, no outro extremo, o vermelho tem o maior comprimento de onda. O espectrógrafo separa a luz das galáxias em seus vários comprimentos de onda e permite, além do mais, que as suas respectivas intensidades luminosas possam ser medidas. A propósito, foi a invenção do espectrógrafo que enriqueceu a Astronomia com mais uma grande área de pesquisa: a Astrofísica.
Os astrônomos descobriram que a luz das galáxias apresenta-se "deslocada" para comprimentos de onda maiores -- na direção do vermelho --, e o efeito é tanto maior quanto menos brilhante é a galáxia. Ora, quanto menos brilhantes mais distantes as galáxias. Então, o efeito descoberto por Hubble e seus colegas foi o de que quanto maior a distância de uma galáxia, maior o desvio de sua luz para o vermelho. No Modelo Padrão da Cosmologia o aumento do comprimento de onda -- o desvio para o vermelho -- é causado pela expansão do espaço. Neste modelo, a constante de Hubble mede a taxa de expansão, de tal forma que, a partir dela, a idade do universo pode ser calculada.
![]() |
O arco-íris é produzido pela refração da luz solar nas gotas de chuva suspensas no ar. A luz do Sol é formada pela mistura de todas as cores do arco-íris. |
Agora, até meados do século passado havia uma incerteza muito grande quanto ao valor da constante de Hubble e, consequentemente, sobre a idade do universo no modelo do Estrondão. No final da década de 1990, três astrônomos, Wendy Freedman, Robert Kennicutt e Jeremy Mould lideraram uma equipe que tinha como objetivo uma medida precisa -- com um erro de no máximo 10% -- da constante de Hubble. Em 2001 eles publicaram os resultados finais de seu trabalho. A idade do universo agora podia ser calculada com boa precisão, utilizando-se o Modelo Padrão da Cosmologia. O modelo conseguiu explicar a idade mínima do universo -- os 14 bilhões de anos --, mas a custa de muitas hipóteses adicionais, que são questionadas por muitos cosmólogos e astrofísicos. A existência de "matéria escura" e de "energia escura" no Universo são algumas das hipóteses adicionais feitas pelo Modelo Padrão da Cosmologia. Sem estas hipóteses, a idade calculada ficaria abaixo da idade das estrelas mais velhas, o que obviamente não é possível! Veja a minha coluna, sobre este assunto, intitulada "Cosmologia moderna: tateando no escuro".
Este ano, os três astrônomos, que mediram a constante de Hubble, receberam um importante prêmio científico: o prêmio Gruber. Este prêmio, que inclui a quantia de US$ 500.000,00, é atribuído pela Fundação Peter e Patricia Gruber. O prêmio é anual e foi instituído em 2000 para estimular a pesquisa nas áreas de Cosmologia, Genética, Neurociência, Justiça e Direitos da Mulher.
Concluindo, o que podemos dizer concretamente é que o universo tem pelo menos 14 bilhões de anos. E a ciência da Cosmologia ainda não é satisfatória o suficiente para nos garantir mais alguma coisa. Quer dizer, o Universo pode até ser eterno...
Publicado no site do autor
*Domingos Sávio de Lima Soares é físico, astrônomo e professor do departamento de física da UFMG.
Nenhum comentário:
Postar um comentário