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Crédito: NASA/Bill Dunford
Inúmeras gerações olharam para o céu noturno para observar as suas estrelas cintilantes e luzes dançantes. Em lugares escuros e remotos, antes do advento das metrópoles modernas de hoje, o céu noturno cintilante deve ter parecido verdadeiramente vivo.
Dia (e noites)
Culturas indígenas ao redor do mundo há muito tempo têm realizado observação astronômica a olho nu, frequentemente avistando estrelas, planetas e outros fenômenos celestiais.
Estas comunidades frequentemente usaram seus conhecimentos de astronomia para:
- Navegação
- Guardar o tempo
- Planeamento agrícola
- Práticas espirituais e religiosas
Um olhar mais atento aos céus
Astrônomos antigos de todo o mundo fizeram muitas observações e previsões precoces. Os registros históricos incluem muitas cartas estelares, que revelam claros esforços para mapear o céu noturno e aprender mais sobre a mecânica do nosso universo.
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Alguns exemplos de descobertas iniciais incluem:
Planetas versus estrelas
Astrônomos babilônicos no primeiro e segundo milênios a.C. rastrearam cinco pontos de luz no céu noturno que se moviam diferentemente das outras estrelas. Eles concluíram que algo fundamentalmente diferente existia: esses cinco pontos de luz não eram estrelas de forma alguma. Historiadores e astrônomos agora acreditam que os babilônios estavam entre os primeiros a reconhecer os planetas Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno, que se tornam visíveis a olho nu em diferentes épocas do ano.
Uma Terra esférica
Já no século VI a.C., filósofos gregos antigos documentaram evidências de que a Terra era uma esfera. Eles notaram que o céu noturno parecia diferente quando visto de vários locais na Terra, sugerindo a superfície curva do nosso planeta. Eles também observaram a sombra redonda da Terra na Lua durante os eclipses lunares. Estes filósofos foram até capazes de calcular a circunferência da Terra com bastante precisão. Eles fizeram isso medindo o comprimento da sombra lançada por um objeto exatamente ao mesmo tempo, em dois locais diferentes. Levando em conta a distância entre esses dois locais e a diferença no comprimento das sombras, eles calcularam que a circunferência da Terra era de cerca de 46.250 quilômetros. Isso está muito próximo do valor real de 40.075 quilómetros!
Supernovas brilhantes
No ano 185, os astrónomos chineses foram os primeiros a documentar uma supernova. Várias explosões de supernovas foram observadas desde então, incluindo uma particularmente brilhante no ano 1054, que (no seu pico) foi quatro vezes mais brilhante que o planeta Vénus, um dos objectos mais brilhantes do céu nocturno. Algumas supernovas são mesmo suficientemente brilhantes para serem visíveis durante o dia!
Galáxias nubladas
A noção de que a nossa própria galáxia – a Via Láctea – é apenas uma de triliões de outras galáxias no Universo data de há cerca de um século. Antes disso, pensava-se que as galáxias próximas eram regiões nubladas da Via Láctea. A primeira observação documentada da vizinha galáxia Andrómeda foi no ano 964 por um astrônomo persa que a descreveu como um “esfregaço nebuloso”. Durante séculos, era simplesmente conhecida nas cartas estelares como a “Pequena Nuvem”
O astrolábio, tal como este desenvolvido em 1553 pelo relojoeiro francês Jean Naze, é uma ferramenta de navegação que pode determinar a hora local e a localização em latitude com base na posição dos objectos celestes. Embora o Sol seja o mais utilizado, um total de 58 “estrelas de navegação” reconhecidas pode ajudar a calcular a localização do utilizador. Um método de astronavegação utiliza até mesmo o ângulo da Lua para calcular o tempo, uma peça chave de informação para os marinheiros pré-modernos que viajam em mares desconhecidos. (Crédito: Marie-Lan Nguyen)
A revolução copernicana
Antes do século XVI, pensava-se que a Terra estava no centro do sistema solar, com todos os outros objectos celestes a girar à sua volta. Este é conhecido como o modelo geocêntrico. Esta teoria, no entanto, não corresponde a algumas observações confusas feitas por astrônomos, como o caminho dos planetas que pareciam se mover para trás em suas órbitas.
Quando observamos, da Terra, os planetas ao redor do Sol, eles nem sempre parecem estar se movendo em uma direção em nosso céu. Às vezes, eles parecem andar para trás por curtos períodos de tempo. Isto é chamado movimento retrógrado e é uma das peças chave de evidência de que o Sol está no centro do sistema solar e todos os planetas giram em torno dele.
Em 1543, o astrônomo polonês Nicolaus Copérnico propôs um modelo heliocêntrico do sistema solar no qual os planetas orbitam o Sol. Este modelo explicou o caminho incomum dos planetas que os astrônomos tinham observado. A nova teoria foi uma das muitas idéias revolucionárias sobre astronomia que surgiram durante o período renascentista.
O trabalho dos astrônomos Tycho Brahe e Johannes Kepler levou a uma descrição precisa dos movimentos planetários e lançou as bases para a teoria da gravitação de Isaac Newton. Este progresso melhorou dramaticamente a compreensão da humanidade sobre o universo. Suas observações e investigações foram reforçadas pela invenção do telescópio no início do século XVII. O astrônomo italiano Galileu Galilei popularizou o uso de telescópios para estudar e descobrir objetos celestes, incluindo as quatro maiores luas de Júpiter. Em sua homenagem, eles são conhecidos como as luas Galileanas.
Um universo de conhecimento em expansão
Nos séculos seguintes, astrônomos ao redor do mundo formalizaram o estudo do céu criando catálogos detalhados de estrelas, aglomerados de estrelas e nebulosas. Após descobrir Urano em 1781, William Herschel abriu novas áreas de pesquisa em 1800 ao descobrir a radiação infravermelha – um tipo de luz que não é visível ao olho humano.
Outros aproveitaram o rápido progresso nos campos da óptica e da imagem. Em 1923, Edwin Hubble mudou fundamentalmente a visão científica do universo quando ele usou o telescópio Hooker de 2,5 m de diâmetro para provar que a Nebulosa de Andrómeda se estende além da nossa Via Láctea Galáxia.
A descoberta de Hubble da expansão contínua do universo também abriu o caminho para outros astrônomos teorizarem sua origem. A teoria do big bang, inicialmente proposta por Georges Lemaître, foi posteriormente reforçada por fortes evidências: a descoberta do fundo cósmico de microondas (CMB), um ligeiro “ruído” deixado pela explosão maciça que deu origem a tudo no Universo. O CMB foi descoberto acidentalmente por radioastrônomos apenas cinco anos antes da aterrissagem na Lua Apollo 11 de 1969.
Improvements in satellite launch and design permitiu aos astrônomos coletar ainda mais dados sobre planetas dentro do nosso sistema solar na segunda metade do século 20. Várias campanhas de sondas espaciais robotizadas, incluindo Mariner, Venera e Voyager, aventuraram-se mais longe do que nunca.
Astronomia hoje
O Telescópio Espacial James Webb, uma colaboração entre a NASA, a Agência Espacial Canadiana e a Agência Espacial Europeia, é o mais complexo e poderoso telescópio espacial jamais construído. Ele ajudará os cientistas a entender melhor o universo a partir de sua localização no espaço. (Crédito: NASA)
Hoje, os astrônomos coletam dados sobre objetos celestes usando enormes telescópios no solo, bem como no espaço. Estes telescópios modernos equipados com espelhos maciços permitem aos astrônomos capturar a luz de objetos muito tênues e distantes. Técnicas especializadas e instrumentos científicos sensíveis foram desenvolvidos para estudar não só a luz visível, mas também todo o espectro electromagnético da luz, incluindo luz infravermelha, ondas de rádio e raios X.
Telescópios grandes e complexos e técnicas avançadas têm permitido até mesmo aos astrónomos observar directamente fenómenos incluindo buracos negros, exoplanetas distantes e ondas gravitacionais.
Graças ao enorme tamanho do seu espelho dourado de 6,5 metros de diâmetro, o Telescópio Espacial James Webb é o maior telescópio espacial alguma vez construído. Preparado para ser lançado em 2021, Webb usará seus instrumentos de precisão para espreitar em nuvens de poeira cósmica para coletar luz infravermelha de estrelas e galáxias distantes, dando aos astrônomos canadenses um vislumbre pioneiro dos primeiros momentos do nosso universo e planetas nunca antes vistos em volta de outras estrelas.
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