Distâncias astronômicas

Quando medimos distâncias em nosso dia a dia aqui na Terra, usamos rotineiramente unidades tais como centímetros, metros, quilômetros, milhas, pés, etc. A unidade padrão de comprimento, definida no Sistema Internacional de Unidades (SI), é o metro (m).

E quando tratamos de distâncias entre objetos do Sistema Solar, ou entre nosso Sol e outras estrelas distantes, entre galáxias, ou mesmo entre nós e a borda do Universo Observável?

Neste caso, lidamos com números imensos. Tomemos como exemplo a galáxia de Andrômeda: ela é a mais próxima de nossa Via Láctea, mas, ao representarmos sua distância em quilômetros (múltiplo do metro), temos um valor da ordem de grandeza das dezenas de trilhões.

Cientistas não gostam de escrever números muito grandes e, de fato, não é confortável lidar com eles. Para complicar ainda mais, é óbvio que, no espaço, há distâncias absurdamente maiores que as do exemplo.

Por isso, para representar e lidar mais facilmente com distâncias astronômicas, cientistas usam unidades mais apropriadas às escalas universais. Vamos conhecê-las?

Saindo de nossa atmosfera, o objeto cósmico mais próximo é a Lua. Até "ali", ainda dá para usar confortavelmente o quilômetro, pois nosso satélite natural fica a uma distância média de "apenas" 385.000 km.

E se formos ao Sol? Daqui até lá são, em média, 149.600.000 km. Esta grandeza é usada na definição de uma unidade útil para a representação de distâncias dentro do Sistema Solar (ou de outros sistemas planetários): a Unidade Astronômica - UA (em inglês, Astronomical Unit ou AU). Temos, então, que:

Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar, está a uma distância média de 5,20 UA do Sol. Isto equivale a 778,3 milhões de quilômetros. Netuno, o oitavo e último planeta, fica a aproximadamente 4,5 bilhões de quilômetros, ou 30,1 UA, do centro do sistema.

Muito mais longe está a Nuvem de Oort, feita de trilhões de destroços espaciais, muitos do tamanho de montanhas ou maiores. Ela é como uma "casca" ou "membrana" que envolve todo o Sistema Solar e estima-se que está a uma distância entre 2.000 e 5.000 UA de nossa estrela central.

E se considerarmos suas bordas mais externas, os números ficam ainda maiores, variando de 10.000 a 100.000 UA! Isto está em torno de um quarto da distância entre o Sol e a estrela mais próxima.

Em se tratando de distâncias que extrapolam as escalas de um sistema planetário, normalmente usamos o ano-luz, representado em fórmulas como a.l. e definido como a distância que a luz percorre no decorrer de 1 (um) ano terrestre. E esta distância corresponde a mais de 9 trilhões de quilômetros:

A estrela Proxima Centauri é a mais próxima da Terra (depois do Sol, é claro). Ela fica a cerca de 368.000 UA daqui (mais de 55 trilhões de quilômetros) ou, aproximadamente, 4,25 anos-luz. Ou seja, ao observá-la, estamos vendo como ela era 4,25 anos atrás.

O Sol fica a 8 minutos-luz de nós. Isto significa que, se ele desaparecesse de repente, ficaríamos sabendo somente 8 minutos depois.

A luz é muito rápida, ela viaja a 299.793.458 m/s (metros por segundo), e nada no Universo pode superar sua velocidade. No entanto, é uma velocidade finita, por isso leva algum tempo para que qualquer imagem externa chegue a nossos olhos (ou telescópios).

Logo, os objetos celestes não podem ser vistos exatamente como são no presente, mas sim como eram em um momento do passado, tão mais longínquo quanto maior for a distância em que se encontram.

Os astrofísicos usam o fato de poderem enxergar vários momentos do passado para estudar a evolução de estruturas tais como estrelas, galáxias e, em última análise, do próprio Universo. O Telescópio Espacial James Webb, lançado pela NASA em dezembro de 2021, é capaz de captar as primeiras luzes do Universo, geradas há mais de 13,5 bilhões de anos.

Na medida de grandes percursos cósmicos, também pode ser usado o parsec (ps), uma unidade que equivale a uma distância ainda maior que o ano-luz. A correspondência é:

Geralmente, é preferível lidar com parsecs, quando se trata das grandes escalas do Universo. Mas tanto o parsec quanto o ano-luz são bem frequentes nos textos científicos que lidam com distâncias cósmicas.

Em parsecs: Proxima Centauri, a estrela mais próxima, está a cerca de 1,3 ps de nosso Sol, e a maior parte das estrelas que podemos ver no céu noturno a olho nu estão a mais ou menos 500 ps.

Agora que você já conhece as unidades usadas em escalas cósmicas, que tal entender a origem de toda essa estonteante imensidão que é nosso Universo?