OS 7 SENTIDOS NA ASTRONOMIA

Ai, o tempo que me falta para o meu vício da Astronomia... mas falta por uma boa razão: trabalho! Vou roubar uns minutinhos ao trabalho agora, porque tenho a cabeça em água e não consigo raciocinar como deve ser...

Escrevo hoje sobre os sete sentidos na Astronomia... SETE? Sim... A saber:

1. Visão;
2. Audição;
3. Olfacto;
4. Tacto;
5. Paladar;
6. Imaginação;
7. Conhecimento.

Sim, os 2 últimos são muito pessoais, mas aplicam-se a qualquer pessoa que queira sorver todos os bocadinhos de uma observação astronómica.

Uma noite acompanhado das pessoas certas, que queiram aprender aquilo que o Céu Nocturno nos quer ensinar, a olhar para as maravilhas que a Noite nos enfia pelos olhos dentro, a saborear a Natureza no seu estado mais puro, mais cru, mais original, é do melhor que pode haver. Liberta a alma, liberta o espírito, liberta o corpo. Só quem não experimentou não concorda comigo. É demasiado bom...

O que eu recomendo a quem quer que seja, amador ou experiente, sábio ou menos sábio, preparado para o que vai encontrar ou nem por isso, é que vá de mente aberta e espírito disponível para a Natureza, para o Mundo e para os Mundos que vai encontrar numa noite de observação. Devorar o Céu Nocturno é semelhante a ser devorado por ele. É quase uma experiência religiosa, para os crentes como eu. Digo isto por um motivo... Eu não vou à Eucaristia por obrigação, vou quando sinto falta de Deus. E quando vou, faço-o de espírito aberto para ouvir a Sua Palavra. Fazer uma observação astronómica também só me sabe bem por ir de mente totalmente disponível para aprender...

E nisso aplico os meus sentidos. Todos eles...

Começo no próximo post a falar um pouco sobre eles.

UMA ESTRELA MAIS

Há mais uma Estrela no meu Céu.

Os últimos tempos da minha vida não têm sido fáceis, nada fáceis, e uma das causas é o desaparecimento do meu cão, que eu considerava o meu irmão mais novo. Partiu numa altura em que lhe começavam a faltar as forças para viver fisicamente, mas ele mantém-se vivo em mim. Ele é uma minha Estrela, e só lhe poderia retribuir o muito que ele fez por mim e o bem que me fez sempre sentir, "dando-lhe" uma Estrela só dele.

No meu Céu, ele tem tudo a haver com Sírio, a Estrela do Cão.

É a Estrela mais brilhante do hemisfério Norte, a que mais encanta, a que mais embeleza o Céu.

É a Estrela mais aguardada pela sua imponência e pelo que significa, desde os tempos mais antigos.

É inevitável sentir o poder do seu brilho e da sua cintilação, um dos espectáculos nocturnos mais belos. Sinto Paz, como se algo bom estivesse a nascer em mim. É uma renovação, um brotar de força.

O meu cão sempre me fez sentir o mesmo. Paz, Amor, Força... Sempre renovou tudo o que de bom há em mim, pelo simples facto de existir e de fazer questão de se mostrar presente.

E analiso o nome da Estrela, e o que me diz? Que "Sírio" vem do Grego "seirios", que quer dizer "brilhante" ou "o escaldador". Já os antigos Egípcios adoravam Sírio por esta indicar a altura do ano em que deveriam renovar as suas culturas.

Enfim... sempre que olho para cima, lembro-me dele.

Desculpem este meu post, mas... não resisti.

A MAGIA DA NOITE

Este espaço, por ser um cantinho do Espaço, é também um cantinho de mim.

Sou demasiado viciado no que gira por cima das nossas cabeças para não me permitir confundir um bocadinho... Por isso, perdoem-me alguns posts menos técnicos, científicos ou factuais, pois por vezes é aqui que desabafo.

Depois de tanto tempo a escrever sobre um tema tão objectivo, hoje tenho um post que é tudo menos isso.

Há poucas semanas houve um problema num prédio aqui ao lado, e tive de me manter acordado a maior parte da noite. Uma vez que já não fazia sentido ir para a cama, optei por ir directo para a faculdade. Eram 5h30 quando saí de casa. Tive tempo para ver as Estrelas e matar saudades delas, porque a chuva tinha dado, nessa noite, umas deliciosas tréguas. Era uma 6ª feira de manhã e eu ainda me sentia em modo 5ª feira, mas aquele bocadinho fez-me um bem impressionante. Como só ia apanhar o comboio das 6h04, tive tempo de ir devagar a olhar para cima, a sentir o frio bater-me no rosto, e ir ouvir os pássaros e o mar. Estava zero de vento, o que permitiu concentrar-me no silêncio da noite, enquanto consegui não congelar.

Não estava sozinho. Senti comigo Saturno, Vénus, Antares, Vega, Altair, Capella e tantas outras...

Quando saí do metro para ir para a faculdade, apercebi-me como tinha muita sorte por fazer o caminho em direcção a Este, ou seja, de frente para o nascer do Sol. Os tons aí estavam alaranjados, sublimes, a invadir o dominante azul escuro da noite.

Apesar de tudo, dos problemas e da falta de sono, aquele bocadinho permitiu-me encontrar-me comigo mesmo. Coisa tão rara nos últimos tempos...

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - conclusão

E termino com o 23º post sobre a História da Astronomia.

Poderia agora falar da outras teorias acerca do próprio Big Bang. Foi o primeiro? O que havia antes disso? Terá sido o início dos tempos ou houve algo em t<0? Teoria das cordas? Teoria das membranas? Outras dimensões e mundos paralelos? Não sei o suficiente sobre isso, mas posso dissertar... mas iria fugir ao tema da HISTÓRIA REAL da Astronomia, e não é isso que pretendo hoje.

Tudo começou com as medições básicas das dimensões da Terra e da distância da Terra à Lua e ao Sol, mas o essencial foi a curiosidade do Homem em conhecer mais do mundo onde vive, do seu lugar no contexto global do Universo, e da necessidade de compreensão da sua História e das suas origens.

Desde Aristarco e Eratóstenes, passando por Kepler e Galileu, chegando a Penzias e Wilson, muitos outros nomes foram ficando submersos na História daquela que é, a meu ver, a mais bela Ciência de todas, a mais inesgotável das fontes de conhecimento.

É obrigatório ficar fascinado ao olhar para o Céu, a imaginar outros mundos e outras realidades, a compreender que apesar de o Espaço nos conduzir a um caleidoscópio de sensações, é também algo que se rege pela exactidão da Matemática, e que apesar de nos conduzir para a ambiguidade dos sonhos, também nos obriga a compreender a objectividade da Física e da Química...

Quero compreender cada bocadinho de Céu, pois só assim mostrarei a mim mesmo que não sei nada sobre ele.

Quero construir assim a minha própria história.

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - O COBE - 2

No seu lançamento, rompeu a barreira do som em 30s e ficou em órbita em 11min. Com um ajustamento final, estacionou nos 900km de altitude, em órbita polar, circum-navegando a Terra 14 vezes por dia.

Desde os primeiros dados enviados, foi claro que o COBE funcionava na perfeição.

O primeiro levantamento do céu ficou concluído em Abril de 1990, mas tinha pouquíssima resolução.

Em Dezembro de 1991 surgiu o primeiro levantamento completo do céu, fruto de 70 milhões de medições, e apresentava uma variação de 0,001% no comprimento de onda dependendo da direcção da observação.

Seguiu-se um estudo exaustivo acerca dos resultados encontrados até Abril de 1992, altura em que a descoberta foi devidamente anunciada numa conferência realizada em Washington.

Nas imagens, e sem entrar em grandes detalhes, pode ver-se a variação detectada pelo COBE. Os diferentes tons correspondem a diferentes intensidades de RFM.

Vê-se a radiação proveniente das estrelas da Via Láctea ao centro. No outro mapa, retira-se essa radiação e obtém-se a distribuição da RFM em todo o Universo. Grande parte do mapa é ruído aleatório, mas uma análise detalhada revelou a tal variação de 0,001%.

George Smoot, um dos responsáveis pelo COBE, disse: “Para quem for religioso, é como contemplar a face de Deus.”

Provou-se que o Universo é dinâmico, está em expansão e evolui. Tudo o que há hoje é resultado de uma gigantesca explosão, um Big Bang quente, denso e compacto, ocorrido há 10 mil milhões de anos.

O modelo do Big Bang estava comprovado.

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - O COBE - 1

Os defensores da teoria do Big Bang tiveram de se debater com uma série de questões pertinentes, que pareciam contradizer a veracidade dessa teoria.

Uma das mais importantes era a que Fred Hoyle, que nunca se conformou com a derrota do modelo do estado estacionário, colocava. Dizia ele que se postularmos uma explosão suficientemente violenta para ter dado origem à explosão do Universo, nunca se formariam quaisquer agregados vagamente semelhantes a galáxias. Ou seja, perante uma explosão de tal magnitude, seria impossível que houvesse algo suficientemente forte para se manter compacto, ou que desse origem a algo compacto.

Os apoiantes do Big Bang admitiam o problema, mas basearam-se na esperança de que o Universo primordial não tivesse sido completamente uniforme. Teria de haver pequenas perturbações.

O melhor local para procurar esses vestígios era no mais antigo fóssil conhecido, a RFM. Ao olhar para a RFM, estamos de facto a olhar para o passado. Ela foi emitida quando o Universo tinha 300 000 anos, 0,003% da sua idade actual de 10 mil milhões de anos. Fazendo um paralelo entre o Universo actual e um ser humano, ela teria sido emitida quando o Universo era um bebé de poucas horas.

Quaisquer variações de densidade ocorridas na altura da emissão, apareceriam com uma RFM diferente agora, através de variações de comprimento de onda.

Após várias experiências sem total sucesso, percebeu-se que seria necessário colocar um detector num satélite, fora da atmosfera terrestre.

Foi aí que nasceu o COBE (Cosmic Background Explorer Satellite), projectado em 1974, mas que apenas avançou em 1982, com avanços e recuos. O pior deles todos surgiu com a explosão do vaivém Challenger, em 28 de Janeiro de 1986, que vitimou toda a sua tripulação, e com isso colocou em perigo o projecto espacial americano de então.

Mas, a 18 de Novembro de 1989, 15 anos após a proposta inicial ter sido entregue à NASA, o COBE ficou pronto para ser lançado.

Na imagem em cima é possível ver o COBE, com a indicação dos seus 3 detectores.

DIRBE - Diffuse Infrared Background Experiment

FIRAS - Far Infrared Absolute Spectrophotometer

DMR - Differential Microwave Radiometer

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - O Paradoxo de Olbers

Pronto, fiquei livre dos exames e de volta à vida.

Esta longa sucessão de posts dedicados à História da Astronomia está a chegar ao fim, mas ainda é importante mencionar alguns factos relevantes.

O post de hoje é curto, e dedicado ao Paradoxo de Olbers.

Em 1823, no tempo em que se acreditava ainda que o Universo era infinito e eterno, o astrónomo Wilhelm Olbers interrogou-se sobre a razão por que o Céu nocturno é escuro.

Sendo ele infinito, deveria conter um número infinito de Estrelas.

Se tivesse idade infinita, a luz de todas elas já teria tido tempo de chegar até nós.

Logo, o Céu deveria ser sempre iluminado!

Uma das formas de resolver este paradoxo recorre à teoria do Big Bang.

Se o Universo tiver poucos milhares de milhões de anos, só a luz estelar contida num volume relativamente pequeno teve tempo de nos alcançar, porque a luz se desloca a uma velocidade finita, de 300 000 km/s.

Conclusão: um Universo de idade finita e luz com velocidade finita, só pode resultar num céu com quantidade finita de luz. E isso é, de facto, o que se observa.

O segredo da implantação definitiva do modelo do Big Bang, relativamente aos modelos anteriores, está na capacidade de resolver estes pequenos enigmas e paradoxos, e fornecer respostas a questões formuladas muito tempo antes, como no caso do Paradoxo de Olbers.

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - a descoberta da Radiação Cósmica de Fundo - 3

Mil desculpas por tão prolongada ausência!

Retomo hoje a História da descoberta da RCF no ponto em que a deixei.

Depois de tanto esforço na limpeza e minimização do ruído do telescópio, havia ainda um ruidozinho incessante, que emitia ondas de rádio em todas as direcções, e Penzias e Wilson não sabiam de onde vinha. Não sabiam que este viria a ser a prova mais convincente da existência do Big Bang, pois era o eco da expansão do universo primordial, um fóssil do maior e mais colossal acontecimento que é possível imaginar.

Explicação física:

Os cientistas Gamow, Alpher e Herman, em 1948, tinham previsto que o Universo sofresse uma transição 300 mil anos após o Big Bang, quando a sua temperatura caísse para 3000ºC, que é baixa o suficiente para os electrões se ligarem aos núcleos e formar átomos estáveis (fenómeno da recombinação). Neste ponto, deixa de ser possível a interacção entre o mar de luz e electrões/núcleos, visto que estes se combinaram e formaram átomos estáveis. Isto quer dizer que a luz passou a poder atravessar livremente o Universo.

A previsão dos 3 cientistas que referi em cima apontava para que o comprimento de onda dessa luz acompanhasse a distensão do próprio espaço, passando de um milésimo de milímetro para um milímetro, segundo a teoria de que o espaço se terá expandido de um factor de mil desde o Big Bang. Este comprimento de onda de 1mm situa-se na região de ondas rádio do espectro electromagnético.

O eco do Big Bang são estas ondas de rádio, razão por que são conhecidas de Radiação de Fundo de Microondas (RFM).

Só quando, cerca de 1964, e sem saber que em 1948 a mesma previsão tinha sido feita, os cosmólogos Robert Dicke e James Peebles publicaram um artigo em que faziam a previsão de um sinal de rádio com comprimento de onda a rondar 1mm, como um "resto" do Big Bang, Penzias e Wilson perceberam o que era o seu ruído incessante e enervante, e atingiram o verdadeiro alcance da sua descoberta, que viria a culminar na atribuição de um Prémio Nobel da Física em 1978.

Descobriram a RFM com sorte? Sim.

Mas precisaram de tenacidade e empenho, para saber o que era o ruído estranho que detectaram, pois há fortes indícios que outros se tenham apercebido desse ruído, mas ignoraram-no, julgando tratar-se de ruído do seu equipamento...

Os 3 cientistas que primeiro postularam a existência de RFM tentaram sempre chamar a si os créditos da descoberta, sem nunca o conseguir. Numa conferência realizada no Texas, quando foi perguntado a Gamow se aquela descoberta era a mesma que ele tinha feito, subiu ao pódio e disse:
"Bem, aqui há tempos perdi, algures por aqui, uma moeda, e agora foi encontrada uma moeda mais ou menos onde eu a perdi. Bem sei que todas as moedas são parecidas, mas sim, penso que é a minha."

FELIZ NATAL

Venho apenas desejar a todos os amantes das Estrelas que cá vêm um Natal muito Feliz.

Desejo, do fundo do meu coração, que esta quadra seja vivida com muita Paz e muito Amor, na companhia de quem melhor nos faz sentir.

Um grande abraço a todos,

Carlos Capela

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA - a descoberta da Radiação Cósmica de Fundo - 2

Karl Jansky foi (é!) o pai da Radioastronomia, mas outro passo decisivo foi dado pelos cientistas Arno Penzias e Robert Wilson, ambos a trabalhar nos Laboratórios Bell, que possuía uma antena de rádio de 6m, em forma de chifre, inicialmente projectada para detectar os sinais dos satélites-balão Echo, e que mostro na imagem a seguir, juntamente com os 2 cientistas.

Como curiosidade, o Echo consistia numa esfera de 66cm que, uma vez em órbita, era insuflada e transformava-se num globo de 30m de diâmetro capaz de reflectir ondas de rádio provenientes da Terra na direcção de um detector igualmente situado na Terra. Contudo, razões económicas levaram este projecto ao abandono, ficando a antena livre para se transformar num radiotelescópio com alguma precisão na localização de fontes de rádio cósmicas, até porque estava bem protegida de interferências de rádio terrestres.

Os Laboratórios Bell autorizaram os 2 cientistas a investir tempo no estudo das fontes de rádio celestes, mas antes disso eles preferiram estudar o seu telescópio... E ainda bem que assim foi!

O primeiro ponto a trabalhar era a identificação exacta do nível de ruído, tentando minimizá-lo.

Ruído é, basicamente, o sinal indesejável que influencia negativamente a recepção de uma onda electromagnética, seja de rádio, tv, ou outra qualquer. Quando a potência do ruído supera a potência do sinal, a comunicação sofre com isso.

Isso aplica-se à radioastronomia de várias formas, em especial no estudo dos sinais rádio das Galáxias. Quanto mais distante estiver uma Galáxia, mais fraco será o sinal rádio recebido na Terra. Nesses casos, a análise ao ruído é da máxima importância, uma vez que ele se pode sobrepor ao sinal.

Para verificar o nível do ruído, Penzias e Wilson apontaram a antena a uma zona do Céu menos provida de Galáxias e de onde todo o sinal recebido deveria ser ruído mas, ao contrário do que esperavam e para seu desapontamento, o nível do ruído recebido era muito grande.

Há 2 tipos de ruído: o externo e o inerente ao equipamento.

Para estudar o primeiro, chegaram a apontar o telescópio para Nova Iorque, uma grande cidade que poderia introduzir ruído nas comunicações, mas nada se alterou.

No caso do segundo, optaram por verificar todas as ligações e junções do equipamento, reforçando até coisas que à partida estavam bem, só para ter a certeza que nada falharia, mas nada se alterou.

E aqui começa a dar-se uma história curiosa, pois depararam-se com um casal de pombos que... bem... largava ali o produto da sua digestão. Por palavras deles, depositava ali "um material dieléctrico branco", que poderia ser o causador do ruído captado.

Agarraram os pombos, enfiaram-nos na gaiola Hav-a-Heart (na imagem em baixo) e mandaram-nos para os Laboratórios Bell de Nova Jérsia, a cerca de 50km de distância. Penzias e Wilson, cientistas abnegados, esfregaram a antena até ela ficar reluzente! Supostamente pronta para eliminar ruído! Mas os pombos encontraram o caminho de volta... com o consequente ressurgimento do "material dieléctrico branco" por toda a parte...

(Quem já foi vítima de um pombo sabe quão desagradável isso pode ser...)

Solução encontrada e relatada na 1ª pessoa por Arno Penzias:

"Havia um criador de pombos disposto a estrangulá-los para nós, mas pareceu-me mais humano abrir a gaiola e matá-los a tiro." Pois, esta parte não gostei...

Depois de mais de um ano de limpezas e cuidados com o radiotelescópio, o nível de ruído reduziu.

Sabiam que parte do que restava se devia a efeitos atmosféricos e outra ao formato da antena, em forma de chifre, mas não podiam eliminar estes factores.

Havia algo mais...