Onde estamos no Universo?
A Terra faz parte do Sistema Solar; o Sol é uma das estrelas da Via Láctea; e a Via Láctea é uma entre muitas galáxias. Vamos seguir essas escalas e a luz que nos traz notícias do passado.
Ao final, você consegue: Distinguir Sistema Solar, galáxia e Universo, e explicar por que a luz distante revela o passado.
Nosso endereço cósmico vai da Terra ao Sistema Solar, à Via Láctea e ao Universo observável. A luz distante mostra épocas antigas.
Máquina do tempo
A luz mais antiga que conseguimos ver saiu quando o Universo tinha…
Uns 380 mil anos. Antes disso o Universo era uma névoa quente que não deixava a luz passar. Quando clareou, essa luz partiu e viaja até hoje. No caminho ela foi esticada tanto que virou micro-ondas, o mesmo tipo de onda do forno da sua cozinha (só que bem mais fraca).
Máquina do tempo
A luz demora para viajar. Por isso, olhar para longe é olhar para o passado. Arraste e veja como era o Universo quando a luz saiu de lá.
- A luz saiu quando o Universo tinha
- —
- Ela viajou durante
- —
- O Universo era
- —
- Temperatura do Universo
- —
- Onde está a fonte hoje
- —
- Luz vermelha que saiu de lá chega como
- —
Para quem quer os nomes técnicos
- "Quão longe" os astrônomos chamam de redshift: o quanto a luz foi esticada no caminho.
- A luz mais antiga se chama radiação cósmica de fundo.
- Os números vêm do modelo cosmológico padrão, com as medidas do satélite Planck (abre em outra aba) ↗.
Onde estamos no Universo?
Mude de escala e acompanhe o caminho da luz.
Nossa casa tem endereço.
A Terra é um planeta em órbita do Sol. Seu diâmetro é pequeno diante das distâncias que separam as estrelas.
A luz da Lua leva cerca de 1,3 segundo para chegar aqui.
O Sol é a nossa estrela.
Uma unidade astronômica (UA) é aproximadamente a distância média entre a Terra e o Sol. O Sistema Solar inclui planetas e regiões muito além de Netuno.
A luz do Sol leva cerca de 8 minutos e 20 segundos para chegar à Terra.
Vivemos dentro de uma galáxia.
O Sol é uma entre centenas de bilhões de estrelas da Via Láctea. Um ano-luz mede distância: o caminho que a luz percorre em um ano.
A luz de uma estrela a 100 anos-luz mostra como ela era há 100 anos.
Nossa galáxia tem vizinhas.
A Via Láctea e Andrômeda pertencem ao Grupo Local. Galáxias podem formar grupos e aglomerados unidos pela gravidade.
Vemos Andrômeda como era há cerca de 2,5 milhões de anos.
A matéria forma uma grande rede.
Em escalas maiores, galáxias se distribuem em filamentos e aglomerados, separados por vazios. Esta representação artística ilustra essa organização.
Em distâncias cosmológicas, a expansão também participa da relação entre distância e tempo de viagem da luz.
Olhar longe é olhar para trás.
A fonte emite um pulso. Nós só a vemos quando a luz chega. A animação usa um trajeto fixo e tempo acelerado para mostrar esse atraso.
O pulso ainda está na fonte.
Escala inicial: Terra. Selecione um quadro para mudar de escala.
Nosso endereço cósmico
A Terra orbita o Sol. O Sol e os corpos que giram ao redor dele formam o Sistema Solar O Sol e os corpos que orbitam ao seu redor, como planetas, luas, asteroides e cometas. Exemplo: A Terra orbita o Sol e faz parte do Sistema Solar.Ver no dicionário →. Esse sistema fica dentro da Via Láctea, a Galáxia Grande sistema de estrelas, gás e poeira mantidos juntos pela gravidade; sua massa inclui componentes inferidos, como matéria escura. Exemplo: O Sol pertence à Via Láctea, uma galáxia espiral.Ver no dicionário → onde vivemos.
Entenda melhor
A Via Láctea é uma galáxia espiral. Nosso Sol está no disco, longe do centro. A faixa leitosa que vemos no céu é o disco observado por dentro, com muitas estrelas alinhadas na mesma direção.
Aprofundamento
Desenhos da Via Láctea vista de fora são reconstruções feitas a partir de medições, ou ilustrações. Não temos uma fotografia tirada de fora da galáxia.
O que é uma galáxia?
Uma galáxia é um grande sistema de estrelas, gás e poeira mantidos juntos pela Gravidade Interação associada à massa e à energia; na relatividade geral é descrita pela geometria do espaço-tempo. Exemplo: Ela participa da queda de um objeto, das órbitas e do colapso de nuvens.Ver no dicionário →. Ela também contém Matéria escura Componente de matéria inferida principalmente por efeitos gravitacionais; sua natureza e suas partículas ainda não foram identificadas. Exemplo: A distorção gravitacional da luz de galáxias ao fundo ajuda a mapear massa escura em aglomerados.Ver no dicionário →, conhecida por seus efeitos gravitacionais. A Via Láctea é uma entre muitas galáxias.
Entenda melhor
Galáxias podem ter forma espiral, elíptica ou irregular. A aparência ajuda a descrevê-las, mas não conta sozinha toda a história de como se formaram.
Aprofundamento
A Via Láctea pertence ao Grupo Local, um conjunto de galáxias que inclui Andrômeda. Grupos e aglomerados são estruturas maiores que uma galáxia.
Galáxias formam uma teia cósmica
Em escalas enormes, galáxias aparecem em grupos, aglomerados e filamentos, com regiões menos densas entre eles. Essa distribuição recebe o nome de Teia cósmica Rede em grande escala formada por galáxias, grupos e aglomerados ao longo de filamentos, com regiões menos densas entre eles. Exemplo: Mapas de galáxias mostram concentrações e vazios em vez de uma distribuição uniforme.Ver no dicionário →.
Entenda melhor
A gravidade ajuda a reunir matéria em estruturas. Os vazios não são paredes vazias: são regiões com menos galáxias do que os filamentos e aglomerados ao redor.
Aprofundamento
Levantamentos do céu medem posições e espectros de galáxias. Simulações ajudam a comparar essas medidas com modelos; uma visualização de teia cósmica pode ser uma simulação, não uma fotografia direta dos filamentos.
Nebulosas: nuvens dentro de galáxias
Uma Nebulosa Região de gás e poeira que pode ter diferentes origens e mecanismos de brilho. Exemplo: Algumas formam estrelas; outras são material expelido por estrelas.Ver no dicionário → é uma região de gás e poeira dentro de uma galáxia. Algumas nuvens podem dar origem a estrelas; outras são material lançado por estrelas em fases finais ou por explosões estelares.
Entenda melhor
Nebulosas são muito menores que galáxias. Elas fazem parte do ambiente entre estrelas e podem brilhar, refletir luz ou bloquear a luz que vem de trás.
Aprofundamento
Imagens astronômicas podem juntar observações em diferentes comprimentos de onda. As cores atribuídas ajudam a mostrar esses dados, mas nem sempre correspondem às cores que o olho humano veria.
A luz leva tempo para chegar
A luz não chega instantaneamente. Ela leva cerca de oito minutos do Sol até a Terra; por isso, vemos o Sol como era alguns minutos atrás. Quanto maior a distância, mais tempo a luz pode levar.
Entenda melhor
Ano-luz é uma unidade de distância: é o quanto a luz percorre em um ano. A luz de uma estrela a quatro anos-luz, por exemplo, saiu dela cerca de quatro anos antes de chegar até nós.
Aprofundamento
Para galáxias muito distantes, a expansão do Universo também altera a relação entre distância atual, tempo de viagem da luz e redshift. A distância não pode ser lida apenas pelo tempo de viagem sem um modelo cosmológico.
O Universo observável tem um horizonte
O Universo observável Região do Universo de onde sinais, como a luz, tiveram tempo de chegar até nós. Exemplo: Seu limite é um horizonte de observação, não uma borda física comprovada do Universo inteiro.Ver no dicionário → é a região de onde sinais tiveram tempo de chegar até nós. Ele não é necessariamente o Universo inteiro, e o limite do que conseguimos observar não prova que exista uma borda física.
Entenda melhor
Telescópios captam diferentes tipos de luz, inclusive infravermelho e rádio, invisíveis aos nossos olhos. A legenda informa se uma imagem é fotografia, composição de filtros ou ilustração.
Aprofundamento
A imagem de Andrômeda associada a este capítulo combina observações infravermelhas do WISE com cores atribuídas a filtros. Ela é uma observação em cores compostas, não uma visão humana em luz visível.
Três perguntas
para fixar as escalas.
Qual sequência coloca cada escala no lugar certo, do menor para o maior?
De onde vem o que você leu
As fontes ajudam a distinguir observações, modelos e ilustrações. Imagens compostas e simulações precisam ser lidas com suas legendas.
- NASA · Sistema Solar, galáxia e Universo (abre em outra aba)
- NASA · Galáxias (abre em outra aba)
- NASA · Tipos de galáxias (abre em outra aba)
- NASA · Estruturas em grande escala (abre em outra aba)
- NASA · Observar a história cósmica pela luz (abre em outra aba)
- NASA · O que é um ano-luz? (abre em outra aba)
- NASA · O que é o Universo? (abre em outra aba)
- NASA · Andrômeda em infravermelho pelo WISE (abre em outra aba)