Os 20 maiores mistérios da Astronomia (e do Universo) - Médico - 2023

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Nosso Universo, com uma idade de 13,8 bilhões de anos e um diâmetro de 10 milhões de quilômetros, é tudo. Não há nada maior, mais incrível e, ao mesmo tempo, misterioso. Para cada pergunta que conseguimos responder sobre ele, surgem centenas de novas.

E é que, apesar dos avanços incríveis que fizemos, ainda existem muitos mistérios a desvendar e muitas perguntas a responder. Alguns podem estar perto de serem respondidos, outros levarão anos para serem respondidos, e mesmo alguns certamente nunca serão.

O que havia antes do Big Bang? O que é antimatéria? Quando as estrelas vão parar de se formar? Por que o Universo está se expandindo rapidamente? O que é energia escura? Como a gravidade é transmitida? Junte-se a nós nesta emocionante jornada em que exploraremos os maiores mistérios da Astronomia.


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Que perguntas sobre o Cosmos permanecem sem resposta?

Sabemos cada vez mais sobre o Universo. Sabemos como as estrelas se formam, qual é a temperatura máxima que pode existir, porque surgem buracos negros, qual é o tamanho do Cosmos ... Mas ainda há muitas questões à espera de serem respondidas. Abaixo vemos o mais emocionante.

1. O que havia antes do Big Bang?

Um dos maiores mistérios da Astronomia e, por mais desamparado que você se sinta, continuará assim para sempre. E é impossível saber o que existia antes do Big Bang. Por agora, o mais próximo que podemos chegar do nascimento do Universo é um trilionésimo de um trilionésimo de um trilionésimo de segundo após a "explosão", momento em que toda a matéria e energia que mais tarde dariam origem ao Cosmos foi condensada na menor distância que pode existir, conhecida como densidade de Planck.


Acredita-se que, nessa fração, toda essa matéria estava na temperatura máxima permitida pelas leis da física, que é 141.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 ° C. Como não pode haver nada menor ou mais quente, é impossível saber o que havia antes. Nunca podemos saber.

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2. O Universo é eterno?

Uma pergunta que, apesar de suas claras implicações filosóficas, é um dos maiores mistérios sem resposta da Astronomia. Sabemos que tem 13,8 bilhões de anos e vem se expandindo desde então, mas por enquanto, não há como saber exatamente se tem fim ou não. Por isso, existem físicos que acreditam que o Universo é algo eterno. Isso nunca vai acabar.


3. Como o Universo morrerá?

Agora, se supomos que não é eterno, isso implica que deve ter um fim. E a maneira como essa "morte" do Universo ocorrerá permanece, igualmente, um mistério absoluto. Muitas teorias diferentes foram formuladas, desde o resfriamento até será comido por seus próprios buracos negros, passando por lágrimas, saltos (ciclos eternos de Big Bangs) e até mesmo alguns que dizem que, simplesmente, o tempo vai parar. Sem dúvida, uma pergunta surpreendente.


  • Para saber mais: "As 10 teorias do fim do Universo"

4. Por que está se expandindo rapidamente?

Se considerarmos tudo o que sabemos sobre física, faz sentido que ela se expanda, desde que a uma velocidade cada vez mais lenta. Isso é o que se acreditava até que, em 1998, descobrimos que cada vez que faz isso em uma velocidade maior do que, por enquanto, é de cerca 70 quilômetros por segundo.

A expansão acelerada rompe absolutamente com tudo que pensávamos saber sobre astronomia e, para que isso fosse possível, deveria haver alguma força invisível lá fora para explicá-lo. E é assim que chegamos ao próximo grande mistério.


5. O que é energia escura?

A energia escura é um dos maiores mistérios da Astronomia mas, sem dúvida, deve existir, caso contrário o Universo não seria como é. Em qualquer caso, é invisível e não pode ser medido, pois não interage com as forças que percebemos. Apenas com gravidade.

Mesmo assim, essa forma de energia "inunda" 70% de todo o Universo e é uma força contrária à gravidade, no sentido de que atrai corpos, enquanto a energia escura os separa. Nesse sentido, o Universo é uma luta constante entre a gravidade, que atrai os corpos, e a energia escura, que os repele. E, dada a expansão acelerada, parece que energia negra está ganhando a batalha. Mas, além disso, tudo o que a rodeia é um mistério absoluto.

7. E quanto à matéria escura?

As coisas continuam se complicando quando chegamos à matéria escura, que, junto com a energia escura, representa 95% de todo o Universo. Ou seja, 95% de toda matéria e energia do Universo são invisíveis aos nossos olhos, uma vez que não interage com as forças tradicionais.


A matéria escura é um grande mistério, pois não podemos detectá-la, mas se analisarmos as interações gravitacionais entre as estrelas ou as temperaturas dentro das galáxias, vemos que, se existir apenas matéria comum, os cálculos entram em colapso. Deve haver uma forma de matéria invisível lá fora que não possamos medir diretamente, mas podemos quantificar seus efeitos gravitacionais. Não emite nenhum tipo de radiação eletromagnética e ainda possui massa, algo que, por enquanto, não faz sentido para a física.

8. O que é antimatéria?

1% da matéria do universo está na forma de antimatéria, que não tem nada a ver com matéria escura. A antimatéria é algo cuja existência é totalmente comprovada. Além do mais, somos capazes de produzi-lo, embora o dinheiro esteja preparado, bem um grama de antimatéria custa 1 bilhão de dólares.

Quando o Universo nasceu, para cada partícula, havia uma antipartícula, que é a mesma, mas com uma carga diferente. Nesse sentido, a antipartícula de um elétron (com carga negativa) é o pósitron (com carga positiva), por exemplo. Em todo caso, embora no início fossem proporcionais, com o passar do tempo a simetria foi quebrada. Agora resta muito pouco e, tanto sua natureza quanto seus usos potenciais, são grandes mistérios da Astronomia.

9. Qual é o nível mais baixo de organização da matéria?

Pode parecer que a resposta é bastante óbvia: partículas subatômicas. No entanto, sabemos há anos que há algo errado aqui. Se as partículas subatômicas fossem o nível mais baixo de organização da matéria, as leis quânticas deveriam corresponder às da relatividade geral.

E, apesar de permitirem explicar quase todas as forças (inclusive a massa, com a descoberta do bóson de Higgs), há algo errado: a gravidade. A natureza da gravidade não pode ser explicada pelo modelo de partículas subatômicas. Por esse motivo, foram elaboradas teorias que permitem, finalmente, unir o mundo quântico ao da relatividade geral.

E, nesse sentido, a Teoria das Cordas, que defende que o nível mais baixo de organização da matéria são as cordas (apenas 100 vezes maiores que a densidade de Planck que mencionamos no primeiro ponto) em vibração, é a que está ganhando mais peso à medida que "Teoria de Tudo".

  • Para saber mais: “O que é Teoria das Cordas? Definição e princípios "

10. Como a gravidade é transmitida?

Por enquanto, sabemos explicar a natureza quântica de, além da massa, três das quatro forças fundamentais: eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca. Todos eles se encaixam em modelos de partículas subatômicas.

Mas um desses quatro falha: a gravidade. O que existe entre galáxias com milhões de anos-luz de distância que os mantém unidos? O que os corpos com massa emitem para permitir atrações gravitacionais? A natureza da gravidade, embora esteja presente em todos os lugares, é um dos maiores mistérios da Física. E quando for possível responder (a Teoria das Cordas tenta fazê-lo), teremos finalmente unificado todas as leis do Universo.

11. O que acontece dentro de um buraco negro?

Os buracos negros não são apenas os objetos celestes mais populares, mas também os mais misteriosos. E é que apesar do fato de sua existência ser mais do que confirmada, eles rompem com todas as leis físicas que conhecemos.

Formados após o colapso gravitacional de estrelas hipermassivas (devem ser pelo menos 20 vezes maiores que o Sol), os buracos negros são uma singularidade no espaço-tempo, o que significa que eles são um ponto no espaço sem volume, mas de massa infinita, o que implica que sua densidade também é infinita e, portanto, seu poder gravitacional é tal que nem mesmo a luz pode, depois de passar o horizonte de eventos, escapar de sua gravidade.

Além disso, o que acontece dentro de um buraco negro depois que a matéria passa pelo horizonte de eventos foi, é e continuará sendo um mistério absoluto. Tudo o que for feito serão teorias, mas nunca seremos capazes de ver nada do que acontece em suas "entranhas".

  • Recomendamos a leitura: "Os 10 materiais e objetos mais densos do Universo"

12. Como surgiu a vida no Universo?

A vida na Terra é, sem dúvida, um dos grandes mistérios do Universo. E ainda não está claro como, a partir da matéria inorgânica, se formou, primeiro, a matéria orgânica que, mais tarde, deu origem aos seres vivos. Saiu do nada? Veio em meteoritos? E em caso afirmativo, de onde vêm as coisas vivas? Uma questão complexa e emocionante.

  • Recomendamos que você leia: "Quais foram as primeiras formas de vida em nosso planeta?"

13. Estamos sozinhos?

Da pergunta anterior deriva outra que não é mais um dos maiores mistérios da astronomia, mas da ciência e da sociedade em geral. Estar sozinho no Universo pode ser assustador. Mas não ser, certamente também.

Por enquanto, a existência de vida fora da Terra é um mistério e, pensando em se comunicar com os possíveis, uma mera ilusão. Agora, levando em consideração que tendo descoberto apenas 4.296 planetas (0,0000008% de tudo o que poderia estar em nossa galáxia), já existem 55 potencialmente habitáveis e que a Via Láctea é apenas 1 dos 2.000.000.000.000 que poderiam existir no Universo, é matematicamente impossível que sejamos o único planeta com vida.

  • Recomendamos que você leia: "Os 10 planetas onde a vida poderia existir"

14. Os grávitons existem?

Os físicos quânticos vão em busca dos chamados grávitons, alguns partículas subatômicas hipotéticas que transmitiriam a força da gravidade entre corpos com massa. Em teoria, essas partículas seriam emitidas por objetos e permitiriam atrações gravitacionais. Mas, por enquanto, é apenas uma hipótese. E os possíveis grávitons, bem como a natureza da gravidade, permanecem um grande mistério.

  • Para saber mais: "Os 8 tipos de partículas subatômicas (e suas características)"

15. Existem outros universos?

Outra das grandes incógnitas e, novamente, uma questão que nunca pode ser respondida. A Teoria do Multiverso diz que nosso Universo seria apenas mais um do cosmos infinito, que ocuparia diferentes regiões do espaço-tempo. Em qualquer caso, como não fazem parte da nossa estrutura espaço-temporal, é (e continuará a ser) impossível não só comunicar com eles, mas também detectá-los. Deixe todos acreditarem no que quiserem.

  • Recomendamos que você leia: “O que é o Multiverso? Definição e princípios desta teoria "

16. Existem buracos brancos?

As leis da relatividade geral e o que sabemos sobre a antimatéria tornariam possível a existência dos chamados buracos brancos. Esses objetos celestes, cuja existência não foi comprovada de forma alguma, são corpos hipotéticos nos quais, como nos buracos negros, nada poderia escapar, neste caso, nada poderia cair. Teoricamente, seriam regiões da matéria no espaço que não gerariam gravidade, algo que, embora na teoria possa ser plausível, não precisa existir no Universo. Por enquanto, os buracos brancos, por mais fascinantes que sejam, são um mistério.

17. Os buracos negros desaparecem?

Uma questão fascinante que continua a surpreender os físicos, já que Stephen Hawking antecipou que os buracos negros, embora se pensasse que nada poderia sair deles, liberavam radiação, que foi apelidada de radiação de Hawking.

Isso implica que os buracos negros de alguma forma evaporam na forma de radiação, embora a uma taxa muito lenta. Na verdade, acredita-se que um buraco negro pode levar trilhões de trilhões de trilhões de trilhões de anos para desaparecer. Sem suor, um mistério incrível.

18. Quando as estrelas deixarão de nascer?

As estrelas são formadas desde o nascimento do Universo e continuam a fazê-lo até hoje. Na verdade, quando nosso Sol morrer, o gás e a poeira que ele deixa para trás formarão uma nebulosa, graças à qual uma nova estrela se formará. Agora, levando em consideração que as galáxias estão cada vez mais separadas umas das outras e, portanto, as distâncias entre as estrelas são maiores, chegará um momento em que a matéria estará tão distante que novas estrelas não serão capazes de se formar.

Se crê que isso pode acontecer em cerca de 10 milhões de anos e que, portanto, à medida que essas últimas estrelas morrem, o Universo se torna um cemitério gelado de estrelas mortas.

19. Por que o Universo é plano?

Certamente, quando pensamos no Universo, imaginamos algo como uma bolha cheia de galáxias. Bem, as pesquisas mais recentes mostram que o Universo é realmente plano. Mas, Como é possível que o Big Bang não o tenha feito se expandir como uma explosão? A geometria do Universo é um dos grandes mistérios a serem respondidos na Astronomia.

20. O que está fora do Universo?

Uma das grandes questões do Universo que gera mais desamparo. E a resposta é facilmente respondida: nada. Nem faz sentido perguntar o que está fora do Universo, porque simplesmente não há tecido espaço-tempo e, portanto, nem a matéria pode existir nem o tempo flui. Nunca saberemos o que está fora porque, simplesmente, não há nada. Nem nunca haverá. É um dos grandes mistérios porque nossa mente não consegue imaginar "nada".