O universo está louco!!!



Expande-se descontroladamente

Pelo menos, é o que as supernovas mais longínquas têm andado a revelar ao astrofísico Robert Kirshner.

Robert Kirshner é capaz de fazer tudo para que os seus alunos se apaixonem pela astronomia, desde “transformar-se” num pulsar, sentando-se numa cadeira giratória com um capacete de mineiro na cabeça, a provocar um inesperado Big Bang com a ajuda de um balão. Mais de uma década depois da minha última aula com o professor, no ano 2000, encontro-me novamente com ele, sempre sorridente, no acolhedor gabinete do Centro Smithsonian de Astrofísica de Harvard, rodeado pelas florestas de Cambridge, no estado do Massachusetts.

Muitas coisas aconteceram na astronomia, em parte graças a Kirshner e aos seus alunos, os quais contribuíram para a descoberta de que a expansão do universo está a acelerar de modo tão extravagante que desafia todas as leis conhecidas. De facto, um dos seus estudantes, Adam Riess, foi um dos três galardoados com o Prémio Nobel da Física em 2011, pela sua participação na deteção do fenómeno que foi o tema da nossa conversa.

“Há 5000 milhões de anos, a expansão do universo tinha abrandado, mas, agora, parece desenfreada. Antes, era a gravidade que ganhava; hoje, é a pressão para o exterior que vence, essa estranha propriedade do vácuo que não sabemos o que é e que designamos por ‘energia escura’. É como se fosse um tecido a inchar sem obedecer às leis da conservação da energia. Podemos chamar-lhe ‘constante cosmológica de Einstein’, ‘partícula fantasma’, ‘onda’ ou ‘campo’; pode ser muitas coisas”, afirma Kirshner. “O facto é que quanto mais essa força misteriosa cresce, mais depressa avança e mais separa entre si a matéria visível. A atração gravitacional entre galáxias nem sequer lhe provoca cócegas.”

É curioso que Kirshner, tal como muitos outros cientistas na década de 1990, estudou a forma de medir a desaceleração do cosmos: nessa altura, considerava-se que a matéria tendia a juntar-se e a travar a sua expansão, como indicavam os resultados da maioria das investigações. O contraditório foi exposto ao astrofísico pelas supernovas. Kirshner é, talvez, o maior especialista nas míticas estrelas explosivas. O seu brilho é tão intenso e, simultaneamente, tão uniformizado que podem ser utilizadas como unidades de medida cósmicas quando se pretende conhecer as distâncias entre dois objetos estelares de proporções gigantescas. Assim, propôs-se quantificar, tendo as supernovas como base, a alegada desaceleração, mas a deceção foi enorme.

Mudança de rumo

“Para nossa supresa, os dados mostraram uma realidade muito diferente. A supernova mais longínqua era mais opaca do que esperávamos, o que correspondia a um universo em expansão, pois indicava que a estrela se estava a afastar a toda a velocidade”, explica o especialista, acrescentando: “Quando Adam Riess mo comunicou, não liguei muito; pensei que haveria algum erro de cálculo, mas não foi isso que aconteceu, apesar da resistência de outro grupo de astrofísicos, que continuava a acreditar na desaceleração. E, para cúmulo, estávamos a desafiar a constante cosmológica de Einstein. ‘Pretendes ser mais sábio do que ele?’, chegou a perguntar-me a minha mãe. Não tivemos outro remédio senão continuar a recolher dados, fechar os olhos e anunciar os resultados. A alternativa era prosseguir o trabalho para obter mais informação, mas não queríamos esperar anos. E se estivéssemos enganados?”

Não estavam. A catastrofísica das supernovas não só demonstrou a extravagância do universo em expansão como permitiu observar as alterações no cosmos à escala temporal humana (dias e meses). Durante o seu canto do cisne, essas bombas termonucleares ofuscam brevemente com o seu brilho as próprias galáxias e provocam os acontecimentos mais espetaculares da ciência: semeiam o cosmos de elementos pesados da tabela periódica e regulam a formação galáctica e a sua evolução. “É preciso entender as estrelas que se estuda”, afirma Kirshner, piscando o olho.

A verdade é que há várias classes de supernovas. As de tipo II são as estrelas de maior massa, as que vivem menos tempo e explodem com maior aparato. “São como um adolescente com um cartão de crédito: gasta tudo sem dispor de uma fonte de rendimentos para poder equilibrar as contas. A sua massa é dez vezes superior à do Sol e dispõem também de dez vezes mais combustível para queimar, mas consomem-no dez mil vezes mais depressa, para brilharem com uma intensidade multiplicada por dez mil, pelo que esgotam a própria energia nuclear mil vezes mais depressa”, esclarece Kirshner. “Depois, o núcleo da estrela, com cerca de duas vezes a massa solar mas um raio inferior a metade do terrestre, perde o suporte da pressão e despenha-se bruscamente para dentro. A gravidade é tão intensa no pequeno e denso núcleo que a implosão dura apenas um segundo.”

Em contrapartida, as supernovas de tipo Ia (as preferidas de Kirshner) “também consomem o seu combustível e encolhem, mas transformam-se em objetos muito densos que designamos por ‘anãs brancas’ ou ‘estrelas de neutrões’ ”. Todavia, alguns desses astros capturam outra estrela que passa por perto, o que dá origem a um sistema binário. A consequente acumulação de matéria causa distúrbios na massa e provoca uma forte labareda que arrasa a pequena estrela, transformando-a numa bomba termonuclear que irá arder, durante algumas semanas, com o brilho de 4000 milhões de sóis e que atinge a máxima intensidade passados cerca de 20 dias.

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