Velocidade máxima

O anúncio parece bíblico, mas vem da ciência: O Universo nunca terá fim. Ele se expande num ritmo tão alucinante que continuará a crescer para sempre, mesmo depois que a luz de todas as estrelas se apagar.

Desde 1995, o astrofísico Mark Philips e sua equipe do Observatório de Cerro Tololo, no alto dos Andes Chilenos, vasculham o céu numa tentativa de responder a uma pergunta decisiva: a que velocidade o Cosmo se expande? Para isso, miram seus instrumentos para as supernovas, que nada mais são que estrelas explodindo. Como esses fenômenos chegam a brilhar mais do que 1 000 galáxias juntas, podem ser vistas a distâncias genuinamente astronômicas. Vendo as supernovas de algumas galáxias, os cientistas notaram que umas se afastavam mais rapidamente que outras. Daí, calcularam a velocidade do crescimento do Cosmo. Há três meses, a equipe de Philips anunciou sua conclusão bombástica, ou melhor, "bigbangbástica": o Cosmo se amplia num ritmo cada vez maior, tende a aumentar de tamanho cada vez mais depressa e, respire fundo, nunca terá fim. Philips lança sua profecia: "Nos próximos bilhões de anos, o mundo vai ficar gradualmente mais frio, mais escuro e mais vazio."

Duas janelas abertas para o passado

A descoberta, este ano, de que as galáxias estão se afastando uma das outros em velocidade estonteante só foi possível devido a uma característica sensacional do Universo. Nele, tudo que fica longe está também no passado. Imagine o Sol, que gira a 150 milhões de quilômetros da Terra. Então, como a luz do Sol demora 1 segundo para percorrer 300 000 Km, ela vai demorar 8 minutos e 30 segundos para chegar aqui. Ou seja, nós sempre estamos vendo o Sol alguns minutos no passado. Alfa Centauro, que é a estrela mais próxima da Terra, situada a uns 40 trilhões de quilômetros, aparece sempre 4 anos no passado.

Foi com essa noção na cabeça que o americano Mark Philips e sua equipe começaram a investigar a taxa de crescimento do Cosmo. Eles já sabiam que o Cosmo está em expansão, ou seja, que todas as galáxias correm para longe uma das outras. Mas queriam decifrar o ritmo dessa expansão. Para isso, precisavam comparar a velocidade que as galáxias têm hoje com a velocidade que elas tinham há muitos bilhões de anos.

Mergulho profundo

O resto foi simples. Os astrônomos apontaram o telescópio de Cerro Tololo para as galáxias relativamente mais próximas, pois assim estariam vendo uma região do Universo mais ou menos recente. Depois procuraram grupos de estrelas o mais longe possível e deram um mergulho profundo na história do Cosmo.

Nessa primeira fase da investigação o que os telescópios fizeram foi abrir duas janelas no tempo.

Por uma delas, viam o espaço há 750 milhões de anos; pela outra, recuaram até 8,3 bilhões de anos atrás. Aí, veio o segundo passo da estratégia: medir a velocidade das galáxias em cada época e comparar. Ficou claro que o Universo, pouco a pouco, está apertando o passo. Ele está se acelerando. E tudo indica que a correria vai ficar gradativamente mais alucinante.

Pra você ter um idéia, é preciso pensar numa corrida cósmica da ordem dos 500 milhões de quilômetros por hora. Esse valor não é exato, mas ajuda a imaginar a rapidez com que as galáxias começaram a fugir uma das outras, não muito tempo depois do nascimento do Cosmo. Não há dúvida, é uma disparada de tirar o fôlego. Só que, de lá pra cá, a velocidade ficou ainda maior, chegando a 550 milhões de quilômetros por hora.

Marco na história

Essa diferença, da ordem dos 50 milhões de quilômetros por hora, estabelece um marco na história da ciência. Ela responde a uma incógnita central da cosmologia, que é a de saber, com todo rigor, de que maneira o universo evolui. Até o final do ano passado, valia a lei de Hubble, segundo a qual a expansão cósmica deveria avançar em velocidade constante. Sem nenhuma aceleração. O grande mérito da equipe de Cerro Tololo foi esquadrinhar as lonjuras do espaço e mostrar que esse preceito básico precisa ser corrigido.

A terceira força entre as estrelas

Uma vez decifrada a aceleração do crescimento do Cosmo, uma outra pergunta aparece para intrigar os astrônomos. Qual é a causa, afinal, dessa aceleração. É uma interrogação gigantesca, que assombra como uma nova fronteira da Cosmologia. Mas já surgem tentativas de respondê-la. Assim como a pergunta, a resposta também pode estar embutida no achado espetacular dos telescópios chilenos.

O que já se sabe é que a expansão determina a evolução do Universo. Basta lembrar que, nos primeiros instantes do Big Bang, não havia galáxias nem estrelas. Apenas uma sopa espessa de partículas subatômicas cozinhando num calor incandescente e se atropelando com violência. Então, em segundos, o Cosmo cresceu, e foi aí que a expansão determinou o que viria a seguir: a sopa incandescente ficou um pouco menos densa e as partículas, dispondo de mais espaço, passaram a colidir com menos intensidade. Aí, menos agitadas, conseguiram se ajuntar para formar as estrelas e galáxias. Ou seja, se aquela massa inicial não tivesse aumentado seu tamanho, nada feito.

Personagem cósmico

O problema é que, ao estudar esse processo, os cosmologistas ignoravam a aceleração. Eles consideravam que, desde o Big Bang, não haveria aceleração nenhuma, quer dizer, a velocidade de expansão do Universo seria imutável. Supunham que ela acontecesse sob o domínio de apenas duas forças antagônicas. A primeira é o estilingue do Big Bang, que tende a afastar as galáxias entre si. A segunda é a força da gravidade, com a qual os grandes grupos de estrelas se atraem uns aos outros, resistindo ao crescimento. Mas, daqui para a frente, conhecendo a existência da aceleração, é inevitável admitir que há um terceiro personagem participando da evolução cósmica.

A derrota da gravidade

E aí que surge uma nova interrogação: qual o mecanismo de ação dessa terceira força? Alguns especulam que ela é criada pelo próprio vácuo, como se o vazio tivesse uma tendência permanente de ficar cada vez maior, expulsando as partículas de matéria sempre pra mais longe. Essa pressão do vácuo, de dentro para fora, deve ter tido algum tipo de influência sobre o cabo-de-guerra entre a gravidade e o impulso do Big Bang. E, como a aceleração não tinha sido levado em conta até agora, ela pode lançar luz "supernova" sobre a história passada do Cosmo.

Para o futura, as conseqüências são mais evidentes. Está claro, desde já, que a energia do vácuo, nos próximos bilhões de anos, vai derrotar definitivamente a gravidade. É o que garante Philips, pois a força do vácuo é sempre a mesma, enquanto a gravidade vai ficando cada vez mais fraca à medida que a distância entre as galáxias aumenta. Sua resistência só tende a diminuir, com o tempo, deixando as galáxias sob o efeito estonteante da aceleração expansionista. O destino do Universo, portanto, está selado. Ele vai ser forçado a romper todos os limites de velocidade, numa expansão sem fim.

Em busca de faróis no espaço

O observatório de Cerro Tololo, local de trabalho de Mark Philips, está instalado na Cordilheira dos Andes, a 2 200 metros de altitude. Fica ao norte do Chile, bem na borda do deserto de Atacama, onde o ar é absolutamente seco e limpo. Poucos lugares do planeta têm um céu tão transparente. Dos oito instrumentos de Cerro Tololo, o maior, batizado de telescópio Blanco, é o mais adequado do mundo para estudar o Universo. Com um espelho de aumento de 4 metros de diâmetro e um conjunto sofisticado de chips (que registram e amplificam a luz captada pelo espelho), o Blanco tem uma visão profunda. Pode focalizar pontos do espaço que, por estarem muito longe, abarcam uma região contendo 3 000 galáxias, cada uma delas feitas de 200 bilhões de estrelas. Com isso, aumenta a chance de que, justamente no momento da observação, pelo menos uma dessas estrelas esteja desaparecendo na maior detonação estelar conhecida, chamada de supernova. Como são faróis de alta potência, iluminando de tempos em tempos a imensidão cósmica, as supernovas fornecem aos astrofísicos um meio excelente de visualizar as galáxias e avaliar o movimento geral de expansão do Universo.

Revista Superinteressante, junho de 1998, página 38