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Esta descoberta afeta não apenas o entendimento do tempo, mas também tecnologias como GPS, computadores quânticos, relógios atômicos e muito mais. [Imagem: Lancaster University] Quanto mais quente o relógio, maior sua precisão O que é o tempo tem sido um dos maiores enigmas enfrentados pelos filósofos desde tempos imemoriais - e, mais recentemente pelos cientistas. Embora não sejam capazes de responder à questão - se é que ela poderá ser um dia respondida - os físicos encontraram uma maneira bem prática de lidar com ela, empregando o que hoje conhecemos como Segunda Lei da Termodinâmica. Segundo essa abordagem, o nível de desordem do Universo - sua entropia - sempre aumenta, com as coisas ampliando seu nível de desordem em uma escala tal que é impossível reverter. Essa é a tal "seta do tempo", que explicaria porque sempre vamos do passado para o futuro, e nunca de volta. Assim, medir o tempo seria unicamente uma questão de medir a entropia. Esse ponto de vista acaba de receber um reforço experimental inédito, graças ao trabalho de Anna Pearson e colegas da Alemanha e do Reino Unido. Anna bolou um experimento que demonstrou que, quanto mais energia um relógio consome, ou seja, quanto mais entropia ele gera, maior será sua precisão na marcação do tempo. Custo termodinâmico da medição do tempo Para estabelecer essa ligação fundamental entre consumo de energia e precisão na medição do tempo, Anna construiu um relógio particularmente simples, constituído por uma membrana vibrante ultrafina, com algumas dezenas de nanômetros de espessura e 1,5 milímetro de comprimento, incorporada a um circuito eletrônico. Quando a membrana é aquecida ela vibra, marcando o tique-taque do relógio, enquanto o fluxo completo de energia através do dispositivo é medido eletricamente pelo circuito. O que Anna descobriu é que, quanto mais calor ela fornecia ao relógio, maior era a precisão alcançada na marcação do tempo. Na verdade, a precisão mostrou-se diretamente proporcional ao calor liberado - por exemplo, para tornar o relógio duas vezes mais preciso, é necessário fornecer o dobro de calor. O experimento também mostra uma semelhança entre o funcionamento de um relógio e de uma máquina a vapor: Assim como acontece no motor termal, há uma restrição fundamental quanto à quantidade de calor que devemos fornecer para fazer uma quantidade desejada de trabalho. Essa restrição é a famosa Segunda Lei da Termodinâmica, que é fundamental para a engenharia moderna. E o que este experimento sugere é que os relógios, assim como os motores, são limitados pela Segunda Lei, com a distinção de que sua saída são tiques precisos, em vez de trabalho mecânico. "A disciplina da termodinâmica, que incorpora os princípios mais fundamentais da natureza, nos diz que existem dois tipos de máquina que não podemos operar sem liberar calor. Um é o motor mecânico, que libera calor para fazer trabalho, e o outro é a memória de computador, que libera calor ao se reescrever. Este experimento - em conjunto com outros trabalhos - sugere que os relógios também são limitados pela termodinâmica. Ele também levanta uma questão intrigante: Todos os relógios possíveis são limitados dessa forma, ou é apenas uma propriedade desses que estudamos?" ponderou o professor Edward Laird, membro da equipe. O que o experimento demonstra é que medir o tempo está sujeito às mesmas leis que fazer um motor funcionar. [Imagem: A. N. Pearson et al. - 10.1103/PhysRevX.11.021029] Aumentar a entropia do Universo Compreender o custo termodinâmico envolvido na medição do tempo tem largas implicações teóricas e práticas. Além de colocar mais uma peça no quebra-cabeças da questão sobre o que é o tempo, este resultado tem implicações diretas no desenvolvimento de tecnologias cujas dimensões se aproximam do reino quântico. E não são só os relógios atômicos que terão que levar em conta esse eventual novo limite fundamental, mas todos os computadores eletrônicos e quânticos, para os quais temperatura de operação e precisão são fatores cruciais. "Ao medir o tempo, estamos aumentando a entropia do Universo. Quanto mais entropia há no universo, mais perto ele pode estar de sua eventual extinção. Talvez devêssemos parar de medir o tempo," brincou a professora Natalia Ares, coordenadora da equipe. Mas a escala da entropia adicional imposta pelos relógios é tão pequena que não há necessidade de se preocupar, acrescentou ela. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=descoberta-conexao-fundamental-entre-medicao-tempo-entropia&id=010165210511

Criados átomos gêmeos, unidos até o fim do Universo Este é o chip que sacramenta o casamento dos átomos, que se tornam intrinsecamente interligados, qualquer que seja a distância que os separe. Entrelaçamento de átomos Se jogarmos duas moedas, o resultado de um lançamento não tem nada a ver com o resultado do outro: As chances são de 50% de tirar cara ou coroa mas, se você tirar cara, não significa que agora haverá 100% de chance de tirar coroa; as moedas são objetos independentes. No mundo da física quântica, as coisas são diferentes: as partículas quânticas podem ser entrelaçadas e, nesse caso, não podem mais ser consideradas como objetos individuais independentes, só podendo ser descritas como um sistema conjunto. Durante anos, foi possível produzir fótons entrelaçados - pares de partículas de luz que se movem em direções completamente diferentes, mas ainda estão associados um ao outro. Têm havido resultados espetaculares, por exemplo, no campo do teletransporte quântico e da criptografia quântica. Agora, Filippo Borselli e seus colegas da Universidade Tecnológica de Viena, na Áustria, conseguiram produzir pares de átomos entrelaçados - e não apenas átomos que são emitidos em todas as direções, mas feixes bem definidos de átomos. Átomos gêmeos Existem diferentes métodos de criação de entrelaçamento quântico. Por exemplo, cristais especiais podem ser usados para criar pares de fótons entrelaçados: Um fóton com alta energia é convertido pelo cristal em dois fótons de baixa energia - isso é chamado de "conversão descendente" e permite que um grande número de pares de fótons entrelaçados seja produzido de forma rápida e fácil. Entrelaçar átomos, no entanto, é muito mais difícil. Átomos individuais podem ser entrelaçados usando operações de laser complicadas, ou você pode esperar para produzi-los por processos aleatórios, o que não é prático. A nova técnica permite que, a partir de agora, pares de átomos gêmeos sejam produzidos de maneira controlada. Para isso, uma nuvem de átomos ultrafria é contida por forças eletromagnéticas dentro de um minúsculo chip. "Nós manipulamos esses átomos para que eles não acabem no estado com a energia mais baixa possível, mas em um estado de energia mais alta," conta o professor Jörg Schmiedmayer. A partir desse estado excitado, os átomos retornam espontaneamente ao estado fundamental com a energia mais baixa. No entanto, a armadilha eletromagnética é construída de tal forma que esse retorno ao estado fundamental é fisicamente impossível para um único átomo - isso violaria a conservação do momento. Os átomos, portanto, só podem decair para o estado fundamental como pares e voar em direções opostas, de modo que seu momento total permaneça zero. Isso cria átomos gêmeos que se movem exatamente na direção especificada pela geometria da armadilha eletromagnética no chip. Não é possível mexer com um dos átomos entrelaçados sem afetar imediatamente o outro. Experimento da dupla fenda A armadilha magnética consiste em dois guias de ondas paralelos. O par de átomos gêmeos pode ter sido criado no guia de onda esquerdo ou direito - ou, como a física quântica permite, em ambos simultaneamente. "É como o conhecido experimento da dupla fenda, em que você atira uma partícula em uma parede com duas fendas," explica Schmiedmayer. "A partícula pode passar pela fenda esquerda e direita ao mesmo tempo, atrás da qual interfere em si mesma, e isso cria padrões de onda que podem ser medidos." O mesmo princípio pode ser usado para provar que os átomos gêmeos são de fato partículas entrelaçadas: Somente se você medir todo o sistema - ou seja, os dois átomos ao mesmo tempo - você pode detectar as superposições em forma de onda típicas dos fenômenos quânticos. Se, por outro lado, você se restringe a uma única partícula, a superposição de onda desaparece completamente. Agora que foi provado que nuvens de átomos ultrafrias podem de fato ser usadas para produzir átomos gêmeos entrelaçados de maneira confiável, o caminho se abre para outros experimentos quânticos usando esses pares de átomos - semelhantes aos que já foram possíveis com pares de fótons. Se isso vai nos permitir fazer coisas novas ou melhorar o que já fazemos com fótons? Teremos que esperar os resultados para saber. Link: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=entrelacamento-atomos-emaranhamento-atomos&id=010110210319#.YFXo9dLivcc

A explosão de raios gama GRB221009A é o ponto rosa no centro da imagem. [Imagem: Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O Connor (UMD/GWU)/J. Rastinejad/W.Fong] Explosão de raios gama Astrônomos detectaram o que pode ser a explosão mais poderosa já observada pelo homem no Universo - até mesmo seu brilho posterior é mais brilhante do que a maioria dos objetos no céu. A explosão de raios gama, chamada GRB221009A, foi detectada em 9 de outubro na constelação de Sagitário, gerando um brilho que se sobrepôs a toda a luz emitida pela galáxia onde reside, que apareceu nos céus como se fosse uma única estrela gigante próxima de nós. Acredita-se que esse tipo de explosão de raios gama (ERG, ou GRB: Gamma Ray Burst) ocorra quando uma estrela muito grande explode em uma supernova, dando origem a um buraco negro. A explosão cria um extraordinário jato de luz, que compõe a própria ERG, e então a supernova produz um brilho mais fraco. Além de ser extremamente forte, esta ERG em particular ainda nos parece mais brilhante porque está a cerca de 2,4 bilhões de anos-luz de distância da Terra, o que a torna uma das explosões de raios gama mais próximas já vistas. "Se nós olharmos para todas as explosões de raios gama que já foram detectadas, esta se destaca," disse Jillian Rastinejad, da Universidade Northwestern, nos EUA. "Informalmente, a estamos chamando de BOAT [Brightest Of All Time] - a mais brilhante de todos os tempos." A astrônoma e seus colegas calcularam que uma ERG tão brilhante deve ocorrer apenas uma vez a cada mil anos ou mais. Imagem no visível mostrando o comportamento da explosão ao longo de 10 horas. [Imagem: NASA/Swift/B. Cenko] Luz demais Não sabemos exatamente quão forte foi essa explosão, apesar do fato de muitos telescópios ao redor do mundo estarem olhando para ela. E um dos problemas é que, por ser tão brilhante, ela satura os detectores dos telescópios de raios gama, então tudo o que eles conseguem ver são píxeis completamente brancos, sem detalhes. "Se você tivesse olhos [capazes] de [enxergar] raios gama, ficaria cego," disse Andrew Levan, da Universidade Radboud, nos Países Baixos. As estimativas atuais colocam a energia da ERG entre 1054 e 1055 ergs. Para comparação, espera-se que a energia total liberada pelo Sol ao longo de toda a sua vida seja de cerca de 1051 ergs - erg é uma unidade de energia equivalente a 10-7 joules, ou 100 nanoJoules. A GRB221009A é tão poderosa que está afetando a Terra, mesmo a bilhões de anos-luz de distância. Transmissores de rádio navais registraram uma estranha perturbação na atmosfera superior, que parece ter sido causada pela luz da ERG batendo nela. Detectores que procuram fótons de alta energia também viram partículas extraordinárias, com energias muito mais altas do que qualquer coisa produzida no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Aprender mais sobre esse fenômeno descomunal, sobre a própria supernova e sua galáxia natal, exigirá agora esperar até que o jato brilhante desapareça, o que pode levar meses. Quando isso ocorrer, devemos ter uma ideia melhor de por que essa ERG foi tão extraordinariamente brilhante. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=explosao-mais-poderosa-ja-vista-universo&id=020130221018#.Y06n4XbMKM8

É o mais poderoso e mais caro telescópio da história. [Imagem: NASA] Haja fôlego O telescópio James Webb superou os dois principais e mais críticos desafios: Sua própria construção, cheia de desafios tecnológicos e gastos maiores do que o esperado, e o lançamento, a parte mais arriscada de qualquer empreendimento espacial. Mas isto não significa que os motivos para segurar a respiração tenham terminado. Há muito o que esperar: Em primeiro lugar, uma etapa em que segurar a respiração ainda dará continuidade à tensão do lançamento, porque colocar o James Webb para funcionar envolverá uma série de passos em que nada pode dar errado. Então, finalmente poderemos segurar a respiração apenas no sentido de ver os resultados desse equipamento que promete nada menos do que levar a astronomia e a cosmologia a uma nova etapa. Desdobramento do James Webb O telescópio James Webb está a caminho do Ponto de Lagrange número 2, ou L2, um local gravitacionalmente estável a 1,5 milhão de quilômetros do nosso planeta na direção de Marte - para comparação, o Hubble está a menos de 500 km da superfície terrestre. O telescópio demorará 29 dias para chegar lá, mas muita coisa precisará acontecer durante essa viagem. Como é grande demais, o Webb precisou ser dobrado e redobrado várias vezes para caber no foguete. Já no espaço, é hora de começar a desdobrar tudo. O processo de desdobramento e montagem do telescópio ocorrerá durante sua viagem ao L2. [Imagem: NASA] Motores, cabos e dobradiças O observatório tem 50 etapas de desdobramento ou abertura de peças, o que exigirá o funcionamento preciso de 178 mecanismos de acionamento. Só a estrutura do protetor solar do telescópio tem 140 mecanismos de liberação, 70 dobradiças, 400 polias, 90 cabos e oito motores de acionamento. Todos devem funcionar corretamente para que as cinco camadas de isolamento térmico sejam montadas conforme planejado e protejam o telescópio do calor do Sol. Essa capa protetora começará a ser liberada já na próxima quarta-feira, mas levará pelo menos três dias até que ela esteja totalmente aberta. O "mastro principal", que sustenta os espelhos, se estenderá no dia seguinte. Cerca de 10 dias após o lançamento, o Webb estenderá seu espelho secundário de 74 centímetros, aquele que receberá a luz concentrada pelos espelhos primários e os encaminhará para os instrumentos ópticos. Só então começará a abertura do espelho primário de 6,5 metros, composto por 18 segmentos hexagonais, e, em seguida, de suas duas "asas" laterais. O Webb enxergará comprimentos de onda que o Hubble não vê. [Imagem: NASA] Calibração e ajustes Já com tudo aberto, e em sua configuração definitiva, o telescópio deverá chegar ao ponto L2 cerca de um mês após o lançamento. Começará então o delicado e demorado - os técnicos falam em até seis meses - processo de ajuste dos espelhos, que precisarão ser posicionados uns em relação aos outros com uma precisão de 150 nanômetros. Tudo acertado, começará então o processo de ajuste e calibração dos quatro instrumentos do observatório, para deixá-los prontos para começar a etapa científica da missão, aquela quando começam as observações para valer. Enxergar outros comprimentos de onda significa ver mais longe, enxergando os primórdios do Universo. [Imagem: NASA] Enxergando o passado O telescópio James Webb se concentrará em quatro áreas principais da astronomia e da cosmologia: Observar as primeiras luzes do Universo, a estruturação das galáxias no Universo primordial, o nascimento das estrelas e observar a estruturação de sistemas protoplanetários e o nascimento dos planetas. Em outras palavras, isso envolve examinar todas as fases da história cósmica, das primeiras luzes após o Big Bang até a formação das estrelas, dos planetas e das galáxias, além da evolução de cada um desses sistemas. Os diversos comprimentos de onda permitem ver assinaturas de elementos e moléculas, incluindo as envolvidas na vida. [Imagem: NASA] Missão científica do Webb A NASA resume esses objetivos científicos em quatro temas: 1. O Fim da Idade das Trevas: Primeiras Luzes e Reionização - a observação em infravermelho permitirá observar como o Universo era a mais de 13,5 bilhões de anos, para ver as primeiras estrelas e galáxias se formando na escuridão do Universo primordial. 2. Estruturação das Galáxias: A sensibilidade infravermelha sem precedentes permitirá comparar as galáxias mais fracas e antigas com as grandes espirais e elípticas de hoje, ajudando-nos a entender como as galáxias se agrupam ao longo de bilhões de anos. 3. Nascimento das Estrelas e Sistemas Protoplanetários: O Webb será capaz de ver através e dentro de enormes nuvens de poeira que são opacas para os telescópios de luz visível, como o Hubble, onde estrelas e sistemas planetários estão nascendo. 4. Sistemas Planetários e as Origens da Vida: O Webb nos permitirá observar a atmosfera dos planetas extrassolares, ou exoplanetas, e talvez até encontre blocos de construção da vida em outras partes do Universo. Além de outros sistemas planetários, o telescópio também estudará objetos dentro de nosso próprio Sistema Solar com uma resolução inalcançável com o Hubble. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-james-webb-como-desdobrar-ciencia-universo&id=010130211226

Esta é a visão da evolução do Universo mais aceita hoje. Mas ela pode precisar ser esticada, e muito. [Imagem: NASA/WMAP] Idade do Universo Há décadas, os astrônomos e físicos calculam a idade do nosso Universo medindo o tempo decorrido desde o Big Bang, o que é feito basicamente por duas técnicas: pela idade das estrelas mais antigas ou pela recessão das galáxias, com base no seu desvio para o vermelho. Em 2021, graças a novas técnicas e avanços tecnológicos, a idade do Universo foi estimada em 13,797 bilhões de anos, usando o modelo de concordância Lambda-CDM - λ é a constante cosmológica , hoje mais conhecida como "energia escura", e CDM é um modelo cujo nome é uma sigla em inglês para "matéria escura fria". Mas então veio o telescópio espacial James Webb, que deveria nos mostrar os momentos primordiais do Universo, poucos milhões de anos após o Big Bang. A grande pergunta era: "Como era o Universo em seus primórdios?" O que vimos foi totalmente inesperado: As galáxias vistas pelo Webb, existindo apenas 300 milhões de anos ou pouco mais após o Big Bang, parecem ter um nível de maturidade e de massa que deveriam ter exigido bilhões de anos de evolução cósmica. Em outras palavras, o Universo antigo é muito parecido com o Universo atual. Além disso, essas galáxias são surpreendentemente pequenas, adicionando outra camada de mistério à equação. Esses resultados inesperados vêm causando um rebuliço geral na comunidade científica, mas o professor Rajendra Gupta, da Universidade de Ottawa, no Canadá, acredita ter a resposta: Para Gupta, o que acontece é que o Universo é muito mais velho do que a ciência calculava até agora. "Nosso modelo recém-desenvolvido estende o tempo de formação das galáxias em vários bilhões de anos, dando ao Universo uma idade de 26,7 bilhões de anos, e não 13,7 como estimado anteriormente," disse ele. Há outras dúvidas observacionais, como galáxias tão distantes que não deveriam existir. [Imagem: Harikane et al. - 10.1093/mnrasl/slac035] Teoria da luz cansada A base do raciocínio do professor Gupta é uma teoria de 1929, proposta pelo astrônomo búlgaro Fritz Zwicky (1898-1974), chamada "teoria da luz cansada", que propõe que o efeito de tendência para o vermelho da luz não se deve aos movimentos das galáxias, mas a um fenômeno que faria com que os fótons perdessem energia enquanto viajavam por distâncias cosmológicas. Essa teoria foi deixada de lado porque ela não bate com vários aspectos observacionais, como a clareza das imagens dos objetos mais distantes, que deveriam ficar borrados se a luz realmente se cansasse, o espectro termal da radiação cósmica de fundo, o brilho superficial das galáxias e a dilatação temporal das fontes cosmológicas. Mas o professor Gupta acredita que dá para reviver a teoria, o que nos permitiria fugir da interpretação aceita hoje para o desvio para o vermelho, que propõe que o comprimento de onda da luz aumenta (ela fica mais vermelha) devido à maior velocidade dos corpos celestes mais distantes, que estão se afastando a velocidades cada vez maiores devido à expansão do Universo. "Permitindo que essa teoria coexista com o Universo em expansão, torna-se possível reinterpretar o desvio para o vermelho como um fenômeno híbrido, em vez de puramente devido à expansão," propõe ele. Também têm aumentado os indícios de que a constante de Hubble pode não ser constante. [Imagem: ESA/Hubble] Constantes de acoplamento Além da teoria da luz cansada de Zwicky, Gupta valeu-se da ideia de "constantes de acoplamento" em evolução, uma hipótese lançada por Paul Dirac (1902-1984). As constantes de acoplamento são constantes físicas fundamentais que governam as interações entre as partículas. Segundo Dirac, essas constantes podem ter variado ao longo do tempo. Ao permitir que evoluam, o prazo para a formação das primeiras galáxias observadas pelo telescópio Webb em altos desvios para o vermelho pode ser estendido de algumas centenas de milhões de anos para vários bilhões de anos. Isso forneceria uma explicação mais plausível para o nível avançado de desenvolvimento e de massa observados nessas antigas galáxias pelo novo telescópio espacial. Além disso, Gupta sugere que a interpretação tradicional da constante cosmológica, que representa a energia escura responsável pela expansão acelerada do Universo, precisa de revisão. Em vez dela, ele propõe uma constante que explique a evolução das constantes de acoplamento. Essa modificação no modelo cosmológico ajudaria a resolver o quebra-cabeça das pequenas dimensões das galáxias observadas no início do Universo pelo Webb. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=idade-do-universo-26-7-bilhoes-anos&id=010130230711

Renderização artística do quasar P172+18. [Imagem: ESO-M Kornmesser] O que são quasares? Observados pela primeira vez há 60 anos, os quasares podem brilhar tão intensamente quanto um trilhão de estrelas que se reunissem em um volume do tamanho do nosso Sistema Solar. Até hoje, porém, permanecia um mistério o que poderia desencadear uma atividade tão poderosa. Agora, depois de observar 48 galáxias que hospedam quasares e compará-las com mais de 100 galáxias que não os têm, astrônomos das universidades de Sheffield e Hertfordshire, no Reino Unido, descobriram que o fenômeno é gerado quando duas galáxias colidem entre si. Embora a colisão de duas galáxias possa soar como algo extremo, as estrelas de cada uma ficam tão distantes umas das outras que o mais comum é que elas passem umas pelas outras, lembrando mais dois bandos de pássaros se mesclando e influenciando-se mutuamente para formar um único grupo. Contudo, as forças gravitacionais que entram em ação empurram enormes quantidades de gás em direção aos buracos negros supermassivos no centro do sistema galáctico remanescente que resulta da colisão. A conclusão da equipe é que, pouco antes de o gás ser consumido pelo buraco negro, ele libera quantidades extraordinárias de energia na forma de radiação - e é esse brilho imenso que nós temos chamado de quasar. A expectativa é que o telescópio Webb revele os quasares mais distantes já vistos. [Imagem: ESO/M. Kornmesser] Ignição de um quasar As colisões foram descobertas quando os astrônomos estavam analisando imagens profundas feitas pelo Telescópio Isaac Newton, em La Palma, e detectaram a presença de estruturas distorcidas nas regiões externas das galáxias que abrigam quasares. Esta é a primeira vez que uma amostra de quasares deste tamanho foi fotografada com um nível de sensibilidade tão alto. Ao comparar as observações de 48 quasares e suas galáxias hospedeiras com imagens de mais de 100 galáxias que não têm quasares, os astrônomos concluíram que as galáxias que hospedam quasares têm aproximadamente três vezes mais chances de estar envolvidas em processos de interação ou colisão com outras galáxias. A ignição de um quasar pode ter consequências dramáticas para as galáxias, já que pode expulsar quase todo o reservatório de gás, o que impedirá a formação de novas estrelas por bilhões de anos no futuro. "Os quasares são um dos fenômenos mais extremos do Universo, e o que vemos provavelmente representa o futuro da nossa própria galáxia, a Via Láctea, quando ela colidir com a galáxia de Andrômeda, daqui a cerca de cinco bilhões de anos. É emocionante observar esses eventos e finalmente entender por que eles ocorrem - mas, felizmente, a Terra não estará nem perto de um desses episódios apocalípticos por algum tempo," disse o professor Clive Tadhunter. E, longe de serem meras curiosidades distantes, os quasares são importantes para os astrofísicos porque, devido ao seu brilho, se destacam a grandes distâncias e, portanto, atuam como faróis para as épocas mais remotas da história do Universo. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=o-que-sao-quasares&id=010130230426#.ZEpWt3bMIdU

Galáxias tal como surgiram há aproximadamente 13,1 bilhões de anos, fotografadas pelo telescópio espacial James Webb. [Imagem: NASA/ESA/CSA/STScI/Handout] Paradoxo de Olbers As pessoas têm perguntado há tanto tempo por que o espaço é escuro apesar de estar cheio de estrelas que esta questão tem um nome especial - paradoxo de Olbers. Os astrônomos estimam que existam cerca de 200 bilhões de trilhões de estrelas no Universo observável. E muitas dessas estrelas são tão ou até mais brilhantes do que o nosso Sol. Então, por que o espaço não está preenchido com uma luz ofuscante? Eu sou um astrônomo que estuda estrelas e planetas - incluindo aqueles fora do nosso Sistema Solar - e o seu movimento no espaço. O estudo de estrelas e planetas distantes ajuda astrônomos como eu a entender por que o espaço é tão escuro. Você pode arriscar que é porque muitas estrelas do Universo estão muito longe da Terra. Claro, é verdade que quanto mais longe uma estrela está, menos brilhante ela parece - uma estrela 10 vezes mais distante parece 100 vezes mais fraca. Mas acontece que esta não é a resposta completa. Ainda há discussões sobre a idade do Universo, que pode ter 26,7 bilhões de anos de idade, e não os 13,7 bilhões mais aceitos hoje - há galáxias tão distantes que não deveriam existir. [Imagem: Harikane et al. - 10.1093/mnrasl/slac035] Imagine uma bolha Finja, por um momento, que o Universo é tão antigo que a luz, mesmo das estrelas mais distantes, teve tempo de chegar à Terra. Nesse cenário imaginário, todas as estrelas do Universo não se movem. Imagine uma grande bolha com a Terra no centro. Se a bolha tivesse cerca de 10 anos-luz de diâmetro, ela conteria cerca de uma dúzia de estrelas. É claro que, a vários anos-luz de distância, muitas dessas estrelas pareceriam bastante escuras vistas da Terra. Se continuarmos aumentando a bolha, para 1.000 anos-luz de diâmetro, depois para 1 milhão de anos-luz e depois para 1 bilhão de anos-luz, as estrelas mais distantes da bolha parecerão ainda mais fracas. Mas também haveria mais e mais estrelas dentro da bolha cada vez maior, todas elas contribuindo com luz. Mesmo que as estrelas mais distantes pareçam cada vez mais fracas, haveria muito mais delas, e todo o céu noturno deveria parecer muito brilhante. Parece que voltei ao ponto de partida, mas na verdade estou um pouco mais perto da resposta. A idade importa Na ilustração da bolha imaginária, pedi que você imaginasse que as estrelas não se movem e que o Universo é muito antigo. Mas o Universo tem apenas cerca de 13 bilhões de anos. Embora seja um tempo incrivelmente longo em termos humanos, ele é curto em termos astronômicos. É curto o suficiente para que a luz de estrelas mais distantes do que cerca de 13 bilhões de anos-luz ainda não tenha chegado à Terra. E assim a bolha real em torno da Terra, que contém todas as estrelas que podemos ver, estende-se apenas até cerca de 13 bilhões de anos-luz da Terra. Simplesmente não há estrelas suficientes na bolha para preencher todas as linhas de visão. Claro, se você olhar em algumas direções no céu, poderá ver estrelas. Se você olhar para outras partes do céu, não poderá ver nenhuma estrela. E isso acontece porque, nessas manchas escuras, as estrelas que poderiam bloquear a sua linha de visão estão tão distantes que a sua luz ainda não atingiu a Terra. Com o passar do tempo, a luz dessas estrelas cada vez mais distantes terá tempo de chegar até nós. Você sabia que metade das estrelas pode estar fora das galáxias? [Imagem: NASA/JPL-Caltech] O deslocamento Doppler Você pode perguntar se o céu noturno acabará por se iluminar completamente. Mas isso me traz de volta à outra coisa que lhe disse para imaginar: Que todas as estrelas não estão se movendo. O Universo está realmente em expansão, com as galáxias mais distantes afastando-se da Terra quase à velocidade da luz. Como as galáxias se afastam tão rapidamente, a luz das suas estrelas é empurrada para cores que o olho humano não consegue ver. Este efeito é chamado de deslocamento Doppler, também conhecido como desvio para o vermelho. Então, mesmo que ela tivesse tempo suficiente para chegar até você, você ainda não conseguiria ver a luz das estrelas mais distantes com os olhos. E o céu noturno não estaria completamente iluminado. Se você esperar ainda mais, eventualmente todas as estrelas irão se apagar - estrelas como o Sol duram apenas cerca de 10 bilhões de anos. Os astrônomos levantam a hipótese de que, num futuro distante - daqui a mil trilhões de anos - o Universo ficará escuro, habitado apenas por remanescentes estelares como anãs brancas e buracos negros. Mesmo que o nosso céu noturno não esteja completamente preenchido por estrelas, vivemos em uma época muito especial na vida do Universo, quando temos a sorte de desfrutar de um céu noturno rico e complexo, repleto de luz e escuridão. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=por-espaco-tao-escuro-se-universo-esta-cheio-estrelas&id=010130231031

Boa noite, senhores quero agradecer aos vídeos tutoriais e blogs ,esse material é de extrema importância para quem se interessa por esse universo de hardware, parabéns pelo excelente trabalho