5 ciclos de vida do Universo: em que estágio estamos vivendo?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Cada coisa viva em nosso planeta nasce, amadurece, envelhece e eventualmente morre. Todas essas leis também se aplicam fora da Terra - estrelas, sistemas solares e galáxias também morrem com o tempo.

A diferença existe apenas no tempo - o que para você e para mim parece uma eternidade, pelos padrões do Universo, é um absurdo completo. Mas e o próprio universo? Como você sabe, ela nasceu depois do Big Bang 13, 8 bilhões de anos atrás, mas o que está acontecendo com ela agora? Qual é o ciclo de vida do próprio Universo e por que os pesquisadores distinguem cinco estágios de seu desenvolvimento?

Cinco séculos do universo

Os astrônomos acreditam que cinco estágios de evolução são uma maneira conveniente de representar a vida incrivelmente longa do universo. Concordo, em um momento em que conhecemos apenas 5% do Universo visível (os 95% restantes estão ocupados pela misteriosa matéria escura, cuja existência ainda não foi comprovada), é bastante difícil julgar sua evolução. No entanto, os pesquisadores estão tentando entender o passado e o presente do Universo combinando as conquistas da ciência e do pensamento humano dos últimos dois séculos.

Se você tiver a sorte de se encontrar sob um céu claro em um lugar escuro em uma noite sem lua, então, quando você olhar para cima, uma magnífica paisagem espacial estará à sua espera. Com binóculos comuns, você pode ver um horizonte incompreensível de estrelas e pontos de luz que se sobrepõem. A luz dessas estrelas atinge nosso planeta superando enormes distâncias cósmicas e chega aos nossos olhos através do espaço-tempo. Este é o universo da era cosmológica em que vivemos. É a chamada era estelar, mas existem outras quatro.

Existem muitas maneiras de ver e discutir o passado, o presente e o futuro do universo, mas uma delas atraiu a atenção dos astrônomos mais do que outras. O primeiro livro sobre os cinco séculos do Universo foi publicado em 1999, intitulado "Cinco Idades do Universo: Por Dentro da Física da Eternidade". (última atualização em 2013). Os autores do livro, Fred Adams e Gregory Laughlin, deram um título a cada um dos cinco séculos:

• Era primitiva
• Era estrelado
• Era degenerativa
• Era dos Buracos Negros
• Era das trevas

Deve-se notar que nem todos os cientistas são partidários desta teoria. No entanto, muitos astrônomos consideram a divisão em cinco etapas uma maneira útil de discutir um período de tempo tão incomumente grande.

Era primitiva

A era primitiva do universo começou um segundo depois do Big Bang. Durante o primeiro, muito pequeno período de tempo, o espaço-tempo e as leis da física, como acreditam os pesquisadores, ainda não existiam. Este intervalo estranho e incompreensível é chamado de era de Planck, acredita-se que durou 1044 segundos. Também é importante levar em consideração que muitas das suposições sobre a era de Planck são baseadas em um híbrido de relatividade geral e teorias quânticas, chamado de teoria da gravidade quântica.

No primeiro segundo após o Big Bang, a inflação começou - uma expansão incrivelmente rápida do universo. Depois de alguns minutos, o plasma começou a esfriar e as partículas subatômicas começaram a se formar e se unir. 20 minutos após o Big Bang - em um universo termonuclear superaquecido - os átomos começaram a se formar. O resfriamento continuou em um ritmo rápido até que 75% de hidrogênio e 25% de hélio foram deixados no universo, o que é semelhante ao que está acontecendo no Sol hoje. Cerca de 380.000 anos após o Big Bang, o universo esfriou o suficiente para formar os primeiros átomos estáveis e criar uma radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que os astrônomos chamam de radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

Era estrelado

Você e eu vivemos em uma era estelar - neste momento, a maior parte da matéria que existe no Universo assume a forma de estrelas e galáxias. As primeiras estrelas do universo - recentemente contamos a vocês sobre sua descoberta - eram enormes e acabaram com suas vidas na forma de supernovas, o que levou à formação de muitas outras estrelas menores. Impulsionados pela força da gravidade, eles se aproximaram para formar galáxias.

Um dos axiomas da era estelar é que quanto maior a estrela, mais rápido ela queima sua energia e morre, geralmente em apenas alguns milhões de anos. Estrelas menores que consomem energia mais lentamente permanecem ativas por mais tempo. Os cientistas prevêem que a nossa galáxia, a Via Láctea, por exemplo, irá colidir e se fundir com a galáxia vizinha de Andrômeda em cerca de 4 bilhões de anos para formar uma nova. A propósito, nosso sistema solar pode sobreviver a essa fusão, mas é possível que o sol morra muito antes.

A era da degeneração

Isso é seguido pela era da degeneração (degeneração), que começará cerca de 1 quintilhão de anos após o Big Bang e durará até 1 duodecilhão depois dele. Durante este período, todos os remanescentes de estrelas visíveis hoje irão dominar o Universo. Na verdade, o espaço está cheio de fontes de luz fraca: anãs brancas, anãs marrons e estrelas de nêutrons. Essas estrelas são muito mais frias e emitem menos luz. Assim, na era da degeneração, o universo ficará privado de luz no espectro visível.

Durante esta era, as pequenas anãs marrons reterão a maior parte do hidrogênio disponível e os buracos negros crescerão, crescerão e crescerão, alimentando-se dos restos de estrelas. Quando não há hidrogênio suficiente ao redor, o universo se tornará mais escuro e mais frio com o tempo. Então, os prótons que existiam desde o início do Universo começarão a morrer, dissolvendo a matéria. Como resultado, a maioria das partículas subatômicas, radiação Hawking e buracos negros permanecerão no universo.

A radiação Hawking é um processo hipotético de emissão por um buraco negro de várias partículas elementares, principalmente fótons; nomeado após o físico teórico britânico Stephen Hawking.

A era dos buracos negros

Por um período significativo de tempo, os buracos negros dominarão o universo, atraindo os restos de massa e energia. No entanto, eles irão eventualmente evaporar, embora muito lentamente.

Os autores do livro acreditam, de acordo com o Big Think, que quando os buracos negros finalmente evaporarem, haverá um pequeno flash de luz - a única energia restante no universo. Nesse ponto, o universo será quase história, contendo apenas fótons e partículas subatômicas de baixa energia e muito fracas.

Era das trevas

Eventualmente, elétrons e pósitrons vagando pelo espaço irão colidir uns com os outros, às vezes formando átomos de proitrônio. Essas estruturas são instáveis, no entanto, suas partículas constituintes serão eventualmente destruídas. A destruição de outras partículas de baixa energia continuará, embora muito lentamente. Mas esta noite olhe para o céu noturno cheio de estrelas e não se preocupe com nada - eles não irão a lugar nenhum por um longo tempo, e nossa compreensão do Universo e do tempo pode mudar no futuro.