Estrutura e Composição do Universo

1. Estrutura do Universo

O universo é composto por um vasto espaço onde flutuam bilhões de galáxias. Em cada galáxia, existem bilhões de estrelas, planetas e nebulosas.

Quimicamente, o universo é composto por:

• 75% de hidrogênio
• 20% de hélio
• 5% de outros elementos

Além da matéria visível, existe a matéria escura, que constitui cerca de 90% da massa total do universo.

Medindo Distâncias: O Ano-Luz

Para medir distâncias no universo, utiliza-se a medida conhecida como ano-luz.

Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano. A velocidade da luz é de aproximadamente 300.000 km/s.

O Sistema Solar e a Via Láctea

O Sistema Solar é composto por uma estrela central, o Sol, e os planetas que giram ao seu redor, além de outros corpos como cometas, satélites e asteroides.

O Sol é uma das 100 bilhões de estrelas que compõem a galáxia Via Láctea. O Sistema Solar está localizado em uma das extremidades de um braço da Via Láctea: o Braço de Orion.

A Via Láctea faz parte de um grupo de galáxias próximas, chamado Grupo Local, que, por sua vez, integra um conjunto mais amplo: o Superaglomerado de Virgem.

2. Como Saber a Composição das Estrelas?

Desde o século XVII, Isaac Newton descobriu que a luz se divide em faixas de cores diferentes ao atravessar um prisma, formando o espectro de luz. Ao refinar essa técnica, observou-se que havia linhas escuras nesse espectro.

Ao passar a luz através de recipientes contendo certos elementos químicos (como hidrogênio ou hélio), verifica-se que o espectro apresenta linhas claras e escuras, indicando absorção de luz em partes específicas do espectro. Esses espectros de absorção são característicos de cada elemento químico.

Comparando o espectro de luz de uma estrela com os espectros de absorção de elementos conhecidos, é possível deduzir a composição química da estrela.

3. O Universo em Movimento

Todo o universo está em constante movimento: os planetas orbitam estrelas, as estrelas orbitam o centro das galáxias, e as galáxias se afastam umas das outras.

Buracos Negros

A maior atração gravitacional é exercida pelos buracos negros, que são concentrações de matéria com densidade extremamente alta.

• Formaram-se a partir do colapso de estrelas massivas (várias vezes a massa do Sol).
• Sua descoberta se deve à emissão de raios-X, produzidos ao acelerar o material que cai em sua direção.
• Sua densidade é tão grande que nem a luz consegue escapar, podendo distorcer o espaço-tempo. Tudo dentro de um raio de 7,7 milhões de km é engolido por um buraco negro.

No centro da nossa galáxia existe um buraco negro maciço, o Sagitário A*, que influencia a rotação da galáxia.

4. O Big Bang

Há cerca de 13,7 bilhões de anos, toda a matéria do universo estava condensada em uma área relativamente pequena (o Ovo Cósmico).

Ocorreu uma grande explosão, o Big Bang, que resultou na formação do universo atual.

A teoria do Big Bang foi proposta para explicar uma observação: os espectros de galáxias mais distantes apresentavam um desvio para o vermelho.

Para entender isso, é necessário primeiro explicar o Efeito Doppler.