Hubble em Três Atos – Ato 2

Segundo ato: a descoberta das galáxias

Já mencionamos no primeiro ato que Hubble “descobriu” as galáxias ao determinar as distâncias até três delas, e verificar que elas eram significativamente maiores que as dimensões da Via Láctea. Elas não poderiam então fazer parte do nosso sistema galáctico. A propósito, uma delas era a grande nebulosa de Andrômeda, a galáxia número 31 do catálogo do astrônomo francês Charles Joseph Messier (1730–1817), conhecida como M31. Esta galáxia goza da peculiaridade extraordinária de ser o objeto extragaláctico mais distante visível a olho nu.

O que é importante ressaltar é que Hubble, estando no meio de um acalorado debate sobre a natureza das nebulosas, deveria encontrar um modo inequívoco de obter as distâncias até elas. E ele o fez, usando a própria arma do inimigo, i.e., de seu concorrente imediato. Vejamos como isto se deu.

Harlow Shapley havia mostrado que os aglomerados estelares globulares — conjuntos de centenas de milhares de estrelas distribuídas esfericamente, como uma bola — se espalhavam aleatoriamente ao redor de um ponto da Via Láctea, o seu centro. Ele fez isto determinando observacionalmente as distâncias até os aglomerados, utilizando o método recém descoberto por Henrietta Leavitt, das estrelas variáveis Cefeidas. Em resumo, ele identificava Cefeidas nos aglomerados — como, por exemplo, Ômega de Centauro mostrado abaixo —, media os seus períodos de variação de brilho, e daí chegava às distâncias (o método das variáveis Cefeidas para a determinação de distâncias está descrito no artigo Henrietta Leavitt, a mulher que descobriu uma régua cósmica).

Segundo ato: a descoberta das galáxias

Já mencionamos no primeiro ato que Hubble “descobriu” as galáxias ao determinar as distâncias até três delas, e verificar que elas eram significativamente maiores que as dimensões da Via Láctea. Elas não poderiam então fazer parte do nosso sistema galáctico. A propósito, uma delas era a grande nebulosa de Andrômeda, a galáxia número 31 do catálogo do astrônomo francês Charles Joseph Messier (1730–1817), conhecida como M31. Esta galáxia goza da peculiaridade extraordinária de ser o objeto extragaláctico mais distante visível a olho nu.

O que é importante ressaltar é que Hubble, estando no meio de um acalorado debate sobre a natureza das nebulosas, deveria encontrar um modo inequívoco de obter as distâncias até elas. E ele o fez, usando a própria arma do inimigo, i.e., de seu concorrente imediato. Vejamos como isto se deu.

Harlow Shapley havia mostrado que os aglomerados estelares globulares — conjuntos de centenas de milhares de estrelas distribuídas esfericamente, como uma bola — se espalhavam aleatoriamente ao redor de um ponto da Via Láctea, o seu centro. Ele fez isto determinando observacionalmente as distâncias até os aglomerados, utilizando o método recém descoberto por Henrietta Leavitt, das estrelas variáveis Cefeidas. Em resumo, ele identificava Cefeidas nos aglomerados — como, por exemplo, Ômega de Centauro mostrado abaixo —, media os seus períodos de variação de brilho, e daí chegava às distâncias (o método das variáveis Cefeidas para a determinação de distâncias está descrito no artigo Henrietta Leavitt, a mulher que descobriu uma régua cósmica).

omega-cen

O aglomerado globular Ômega de Centauro (ω Cen ou NGC 5139), de
nossa galáxia, possui cerca de 10 milhões de estrelas, a maioria delas muito
mais velhas do que o Sol. As estrelas se distribuem no formato de uma bola
ou glóbulo; ω Cen possui um diâmetro de 150 anos-luz. A Via Láctea possui
mais de 150 aglomerados globulares espalhados em um halo esférico em
volta do disco galáctico (http://apod.nasa.gov/apod/ap110615.html).

 

A galáxia espiral M104, mostrada na figura a seguir, possui também um sistema de aglomerados globulares — como em geral todas as galáxias de grande porte —, os quais servem, exatamente como na Via Láctea, para indicar a posição do centro galáctico. A enorme vantagem da Via Láctea é que nela as estrelas dos aglomerados podem ser observadas individualmente, e entre elas pode-se identificar estrelas variáveis Cefeidas, bastante úteis para a determinação de distâncias.

A galáxia M104 (NGC 4594) é uma espiral vista de perfil, conhecida como “galáxia do Sombreiro” em virtude do formato peculiar de um chapéu
mexicano. A faixa escura que atravessa a imagem é formada por nuvens de poeira e gás que obscurecem a luz das estrelas. Os pontos luminosos
espalhados em volta do disco galáctico — delineado pela faixa de poeira — são aglomerados globulares semelhantes a ω Cen. Em virtude da
distância de M104, as estrelas dos aglomerados não podem ser vistas individualmente, i.e., os aglomerados não podem ser resolvidos. Note que
os aglomerados se distribuem aleatoriamente em torno do centro galáctico (http://apod.nasa.gov/apod/ap110615.html).

Shapley verificou que os seus aglomerados se distribuíam numa esfera de 300.000 anos-luz de diâmetro, cujo centro estava localizado na constelação austral de Sagitário. Shapley acreditava, e defendia com unhas e dentes, que este sistema era todo o universo. Desta maneira, entendemos a sua posição no Grande Debate: ele defendia que as nebulosas espirais eram objetos de sua Galáxia e, consequentemente, defendia um universo de dimensões bem mais modestas do que o de seus opositores. O que Hubble fez foi identificar variáveis Cefeidas em três galáxias do Grupo Local, determinar as suas distâncias e verificar que elas eram muito maiores que os 300.000 anos-luz do universo de Shapley. Como poderia Harlow Shapley discordar dos resultados de Hubble? As curvas de luz de variáveis Cefeidas não deixam margem para dúvidas.

Hubble aumentou o tamanho do universo para dimensões inefáveis, desbancou a arrogância individualista de seu rival, e nunca utilizou de forma regular o termo “galáxia”, por ser este o termo preferido por Shapley para se referir às nebulosa extragalácticas. Ele usou até a morte a expressão “nebulosa extragaláctica”, conforme Gale Christianson nos revela na biografia do gênio desbravador do reino extragaláctico.

continua amanhã…

 

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