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Como foi calculada a idade do Universo?

Washington Castilhos - Agência Fapesp - 14/08/2009

Cefeide L.Carinae.
[Imagem: ESO]

Descoberta das galáxias

O astrônomo norte-americano Edwin Hubble (1889-1953) descobriu que as até então chamadas nebulosas eram galáxias fora da Via Láctea.

Logo depois, o físico belga Georges Lemaitre descobriu que o Universo está se expandindo e que as galáxias se afastam umas das outras a uma velocidade proporcional à distância que as separa - esta razão ficou conhecida como constante de Hubble.

Tais descobertas abriram caminho para que os astrofísicos Wendy Freedman, da Instituição Carnegie (Estados Unidos), Robert Kennicutt, da Universidade de Cambridge (Inglaterra), e Jeremy Mould, da Universidade de Melbourne (Austrália), definissem, em 2001, o índice de expansão do Universo, o que tornou possível calcular sua idade.

Expansão do Universo

"O resultado é que hoje sabemos que o Universo tem se expandido há 13,5 bilhões de anos", disse Wendy pouco após ter recebido o Prêmio da Fundação Gruber de Cosmologia, concedido aos três pesquisadores durante a 27ª Assembleia Geral da União Astronômica Internacional, que está sendo realizada no Rio de Janeiro até o dia 14 de agosto. O prêmio consiste em medalhas de ouro e US$ 500 mil, divididos pelos ganhadores.

Liderando um grupo de mais de 20 cientistas de 13 instituições diferentes, Wendy, Kennicutt e Mould determinaram que o melhor valor para a constante de Hubble seria 72 quilômetros por segundo por megaparsec - um megaparsec equive a 3,26 milhões de anos-luz - com margem de incerteza de 10%.

Como foi calculada a idade do Universo

A descoberta do trio pôs fim a um debate que durou oito décadas e derrubou teorias e estimativas anteriores sobre a idade do Universo, como as do próprio Hubble, que a calculou em "apenas" 1 bilhão de anos.

Seguindo a constante de Hubble, os astrofísicos mediram a distância entre a galáxia à qual a Terra pertence - a Via Láctea - e 30 outras galáxias, usando o telescópio espacial da agência espacial norte-americana que leva o nome do famoso astrônomo.

"A expansão do Universo só é mensurável ao se calcular a distância do afastamento das galáxias. Então, por meio das variáveis chamadas de cefeidas, conseguimos precisar a distância entre a Terra e cada uma dessas 30 galáxias. Observamos que, quanto mais distante estamos, mais rápido nos movemos", explicou Wendy.

Estrelas pulsantes

As variáveis cefeidas - população de estrelas pulsantes e de luminosidade extrema - podem ser usadas como espécies de velas para determinar a distância de outros objetos da galáxia. Um telescópio pode ser calibrado com grande precisão usando a aproximação de uma estrela cefeida, de modo que as distâncias encontradas com esse método estão entre as mais precisas disponíveis na atualidade.

Segundo a astrofísica, o que a intrigava era que, quando se media a idade dessas estrelas, dizia-se que elas teriam cerca de 18 bilhões de anos. "A idade das estrelas era maior do que a constante de Hubble. E não podia haver estrelas mais velhas do que o próprio Universo. É como se pudesse haver filhos mais velhos do que os pais", comparou.

O que faz o Universo se expandir?

Diretora dos Observatórios da Instituição Carnegie, onde Hubble trabalhou e descobriu que o Universo está se expandindo, Wendy ressalta que o desafio da vez é a energia escura, a forma hipotética de energia que estaria distribuída por todo o espaço.

"É o que precisa ser compreendido agora. Sabemos que a energia escura está acelerando a expansão do Universo. Temos que medi-la e descobrir qual a razão para isso", afirmou.

A equipe da pesquisadora também trabalha para finalizar, em 2019, a construção do Telescópio Gigante de Magalhães (GMT, na sigla em inglês), que terá um espelho de 24,5 metros de diâmetro e será um dos três maiores em operação na Terra, ao lado do Thirty Meter Telescope, de 30 metros, e do Extremely Large Telescope, de 42 metros.