Astronomia

Onde está o centro do Universo?


Olhando para um céu noturno claro, você vê estrelas em todas as direções. Parece que você está no centro do cosmos. Mas você realmente está? E se não, onde está o centro do Universo?




Traduzido por Felipe Sérvulo


Originalmente publicado na Live Science

O Universo, na verdade, não tem centro. Desde o Big Bang, há 13,7 bilhões de anos, o Universo vem se expandindo. Mas, apesar de seu nome, o Big Bang não foi uma explosão que explodiu de um ponto central de detonação. O Universo começou extremamente compacto e minúsculo. Então, todos os pontos do Universo se expandiram igualmente e isso continua até hoje. E assim, sem nenhum ponto de origem, o Universo não tem centro.


Uma maneira de pensar sobre isso é imaginar uma formiga bidimensional que vive na superfície de um balão perfeitamente esférico. Do ponto de vista da formiga, em toda parte na superfície parece o mesmo. Não há centro na superfície da esfera, nem existe uma borda.

Se você inflar o balão, a formiga verá seu universo bidimensional se expandir. Desenhe pontos na superfície e eles se afastarão um do outro, assim como as galáxias de nosso universo real.

Para a formiga neste universo bidimensional, qualquer terceira dimensão que se estenda perpendicular à superfície do balão - como viajar para o centro do balão - não tem significado físico.

“Ela sabe que pode ir para frente e para trás. Pode ir para a esquerda e para a direita”, disse Barbara Ryden, astrofísica da Universidade do Estado de Ohio. “Mas não tem noção de cima para baixo.”.

Nosso universo é uma versão 3D do universo do balão 2D da formiga. Mas a analogia do balão, com sua área de superfície limitada, representa um universo finito - o que os cosmólogos ainda não têm certeza se ele realmente seja finito, disse Ryden. Limitadas por quanto a luz viajou desde o Big Bang, as observações dos cosmólogos oferecem apenas um vislumbre finito do cosmos, mas o Universo inteiro pode ser infinito.

Se for esse o caso, você pode substituir o balão por uma folha de borracha plana e expansível que se estende para sempre. Ou se você quiser pensar em um universo 3D, imagine um pão infinito de pão de passas que está se expandindo continuamente. As passas, neste caso, representam as galáxias que se afastam umas das outras. “Se o universo é infinito”, disse Ryden ao LiveScience, “não há centro”.

Se o Universo é plano ou curvo depende da quantidade total de massa e energia no cosmos. Se a densidade de massa e energia do Universo estiver correta - na chamada densidade crítica - então o Universo seria plano como uma folha, expandindo-se a uma taxa de aceleração constante.

Mas se a densidade é maior, então o cosmos seria curvado como o balão. A gravidade extra dessa densidade aumentaria a expansão cósmica, acabando com esse crescimento.

Enquanto isso, a menos que essa densidade crítica, a expansão cósmica se aceleraria ainda mais. Neste cenário, o Universo teria curvatura negativa, com uma forma um pouco como uma sela. Ainda assim seria infinito e, portanto, sem um centro.

Até agora, idéias e observações teóricas - como as da radiação cósmica de fundo de microondas, o resplendor do Big Bang - apontam para um universo notavelmente plano. Mas os cosmológos ainda não têm certeza se o Universo é de fato plano ou se a curvatura é tão grande que o Universo só parece plano - semelhante a como a Terra que se parece plana na superfície.

O fato de o Universo não ter centro - e, por extensão, nenhuma borda - é consistente com o princípio cosmológico, a ideia de que nenhum lugar no Universo é especial. Observações de como os aglomerados de galáxias são distribuídos e o fundo das microondas cósmicas revelam um cosmos que, quando você diminui o suficiente, realmente parece o mesmo em todos os lugares.

Ao longo da história, os seres humanos erroneamente pensaram que estavam no centro ou próximo ao centro do Universo: a Terra, o Sol e até mesmo a nossa galáxia da Via Láctea já foram considerados o centro. Mas não importa quão especiais nós, humanos, pensamos que somos, o Universo mostrou, até agora, o contrário. 

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