Como e quando o universo começou?
Como ele ficou com a aparência atual?
Como será o seu fim?
A humanidade discute essas questões
desde seus primórdios, sem nunca chegar a um acordo.
Hoje, os cosmologistas trabalham duro para encontrar as respostas.
Mas como obter respostas concretas para questões tão profundas?
E como é possível explorar e estudar algo tão imenso como o universo,
cuja maior parte nunca poderemos alcançar?
A resposta é a luz.
Embora a luz que vem de partes longínquas do universo
possa levar bilhões de anos para chegar até nós,
ela transporta seis mensagens que são peculiares e que, reunidas,
podem revelar uma quantidade enorme de informações para os astrônomos,
que sabem como procurá-las.
A luz solar pode ser decomposta formando o conhecido arco-íris.
Na decomposição da luz de objetos distantes, há vários padrões de cores
dependendo de sua fonte.
Esse código de barras luminoso é capaz de revelar a composição do objeto,
além da temperatura e pressão de suas partes constituintes.
Há ainda mais coisas que podemos descobrir por meio da luz.
Se você já esteve na plataforma de trem, deve ter notado
que o som emitido por ele muda dependendo do sentido em que vai;
fica mais agudo quando o trem se aproxima de você
e mais grave quando vai se afastando.
Não é porque o condutor esteja treinando para conseguir outra profissão,
mas pelo chamado efeito Doppler.
em que as ondas geradas por um objeto que se aproxima são comprimidas,
e as de um que se afasta se alongam.
E o que isso tem a ver com a astronomia?
O som não se propaga no vácuo. No espaço, ninguém ouve você gritar!
O mesmo efeito Doppler verifica-se na luz
cuja fonte se mova a uma velocidade excepcional.
Se estiver se aproximando, o comprimento de onda mais curto
fará a luz parecer mais azulada.
Se a fonte de luz estiver se afastando, tem maior comprimento de onda
e desvia-se para o vermelho.
Assim, analisando o padrão de cores pelo efeito Doppler na luz
emitida por qualquer objeto observado por um telescópio,
podemos saber do que ele é feito,
sua temperatura, a que pressão está submetido,
se está se movendo, em qual direção e com qual velocidade.
Essas seis medidas, como seis pontos de luz,
revelam a história do universo.
O primeiro que estudou a luz de galáxias distantes foi Eddwin Hubble,
e a luz que este observou se desviava para o vermelho.
Todas as galáxias distantes afastam-se de nós,
e quanto mais distantes estiverem, mais rapidamente se afastam.
Hubble havia descoberto que o universo está em expansão
e forneceu a primeira evidência para a teoria do Big Bang.
Junto com a ideia de que o universo visível tem se expandido continuamente,
a partir de um único ponto muito denso,
uma das predições mais importantes dessa teoria
é que o universo inicial consistia só de dois gases, o hidrogênio e o hélio,
na proporção de três para um.
Essa predição também pode ser testada com a luz.
Observando a luz de uma região remota e tranquila do universo e decompondo-a,
encontraremos realmente as assinaturas dos dois gases exatamente naquela proporção.
Uma outra vitória da teoria do Big Bang.
Contudo, persistem vários quebra-cabeças.
Embora saibamos que o universo visível está em expansão,
a gravidade deveria estar freiando-a.
Medidas recentes da luz de estrelas distantes que estão morrendo
mostram que elas estão mais longe ainda do que o previsto.
Então, na verdade, a expansão do universo está sendo acelerada.
Parece que algo está empurrando-o,
e muitos cientistas acreditam que seja a energia escura,
que constitui 2/3 do universo e que o fragmenta lentamente.
O que sabemos do comportamento da matéria e da precisão de nossos instrumentos
implica que o simples observar estrelas distantes
pode nos contar mais sobre o universo do que imaginávamos ser possível.
Há outros mistérios, como a natureza da matéria escura
sobre a qual ainda não há muita luz.