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Qual é o tamanho do Universo? Essa pergunta, aparentemente simples, intriga a humanidade há milênios. Desde os primeiros filósofos que contemplavam os astros equipados apenas com seus olhos ávidos por conhecimento, até os astrofísicos modernos munidos de poderosos telescópios, nossa compreensão sobre a vastidão do cosmos evoluiu para além da imaginação. No entanto, a resposta para essa pergunta continua a mesma: não sabemos.

E, paradoxalmente, quanto mais avançamos nossa ciência e tecnologia, mais temos a certeza de que jamais saberemos de fato sua verdadeira extensão. O que podemos afirmar sem medo de errar é que ele desafia qualquer medida, qualquer limite, qualquer tentativa de compreensão humana. O Universo é descomunal. É um imenso oceano cósmico, cujos limites são impossíveis de serem vislumbrados por aqueles que apenas molharam os pés em suas margens. Mas, afinal, o que sabemos sobre toda essa imensidão?

Nossa jornada para compreender o tamanho do Universo começa na Grécia Antiga, com os primeiros modelos cosmológicos. Segundo os filósofos gregos, o movimento da Lua, do Sol, dos planetas e das estrelas resultava de um mecanismo harmonioso composto por esferas de cristal, onde cada astro estava fixado. Na esfera mais próxima, estava a Lua; na seguinte, Mercúrio; depois, Vênus e o Sol.

Cada um dos outros planetas ocupava esferas sucessivas, até a mais distante de todas, que abrigava as estrelas fixas. Para os antigos gregos, o Universo era finito, perfeito e girava ao redor da Terra – limitado tanto pelo alcance da visão humana quanto pela imaginação da época. Mas, como sabemos hoje, a Terra não ocupa o centro do cosmos, e o Universo se revelou infinitamente maior do que os gregos poderiam conceber. 

O modelo heliocêntrico proposto por Nicolau Copérnico no século XVI quebrou paradigmas e abriu caminho para uma melhor compreensão da mecânica celeste. Naquela mesma época, Giordano Bruno sugeriu algo revolucionário: segundo ele, as estrelas poderiam ser como sois muito distantes, e também poderiam ter planetas girando ao seu redor.

Essa ideia ampliou nossa visão do cosmos de maneira irreversível, expandindo as fronteiras para muito além do que poderia supor nossa vã filosofia. Pouco tempo depois, quando Galileu Galilei apontou seu telescópio para a Via Láctea e descobriu que aquela mancha leitosa era, na verdade, uma infinidade de estrelas ainda mais distantes, percebemos que os limites deste vasto oceano cósmico estão além do alcance da nossa visão e talvez até mesmo da nossa própria compreensão.

Desde então, e até o início do século XX, os astrônomos acreditavam que todo o Universo estava contido dentro da nossa galáxia, a Via Láctea. Mas, em 1923, Edwin Hubble, utilizando um potente telescópio, fez uma descoberta que mudaria tudo. Ao observar estrelas variáveis em uma nuvenzinha conhecida como Grande Nebulosa de Andrômeda, ele conseguiu calcular sua distância usando a técnica proposta anos antes por Henrietta Leavitt. Para a surpresa de todos, aquela nebulosa estava muito além dos limites da Via Láctea!

Foi uma revelação tão impactante que os jornais da época noticiaram que Hubble havia descoberto “um outro universo”. Mas, na verdade, Andrômeda era uma galáxia inteira — semelhante à nossa, mas localizada a milhões de anos-luz de distância.

O Universo, de repente, tornou-se muito maior. E a revolução não parou por aí. Hubble também observou diversas outras galáxias e percebeu que a maioria delas estava se afastando de nós — e quanto mais distantes, mais rapidamente se afastavam. Nascia ali o conceito da expansão do Universo, um dos pilares fundamentais da cosmologia moderna. Essa expansão levou à teoria do Big Bang, segundo a qual o Universo teve origem em uma grande explosão — como fogos de artifício inaugurando a madrugada do tempo. Décadas mais tarde, ao perceberem que essa expansão está se acelerando, os astrônomos conseguiram estimar a idade do Universo: cerca de 13,8 bilhões de anos — uma medida tão precisa quanto se pode alcançar diante da vastidão infinita do desconhecido.

Desde os anos 1990, com o lançamento do Telescópio Espacial Hubble, a humanidade tem se esforçado para enxergar as fronteiras do Cosmos. Mas o único limite que encontramos até agora foi o do tempo — e não do espaço. Como a luz viaja a uma velocidade finita, de cerca de 300 mil quilômetros por segundo, olhar para um objeto distante no céu é como abrir uma janela para o passado. A luz do Sol leva 8 minutos para alcançar a Terra; a de Alfa Centauri, uma das estrelas mais próximas do nosso Sistema Solar, demora mais de quatro anos.

Quando Edwin Hubble observava a Galáxia de Andrômeda, estava vendo o brilho variável de suas estrelas emitido há 2,5 milhões de anos. E quando o Telescópio James Webb registrou a galáxia JADES-GS-z14-0, a 13,5 bilhões de anos-luz de distância, captou fótons emitidos pouco depois do nascimento do Universo. Isso significa que, se houver galáxias ainda mais distantes — e certamente há — seus fótons simplesmente ainda não tiveram tempo de chegar até nós. O tempo de existência do próprio Universo é o que limita nossa visão do Cosmos.

Além disso, ao medir a velocidade das galáxias mais distantes, percebemos que muitas delas se afastam de nós mais rápido que a luz — algo que só é possível porque é o próprio espaço entre as galáxias que está se expandindo. Isso significa que a luz de muitas outras galáxias, situadas além do nosso horizonte cósmico, jamais chegará até nós. Por isso, nunca saberemos onde — ou mesmo se — existem fronteiras para o Cosmos. Mas podemos calcular o tamanho da parte do Universo que conseguimos enxergar.

No início deste século, cientistas estudaram com profundidade a Radiação Cósmica de Fundo — uma espécie de “fóssil” da primeira luz emitida logo após o Big Bang. Nada no Universo é ao mesmo tempo tão antigo e tão distante quanto essa radiação. Assim, enxergamos seu brilho vindo de uma distância de cerca de 13,6 bilhões de anos-luz.

No entanto, como o Universo está em constante expansão, sabemos que essas regiões estão hoje muito mais distantes. Utilizando os dados do satélite WMAP, os cientistas mediram a velocidade com que essa radiação está se afastando e, combinando essas informações com os dados mais recentes sobre a expansão acelerada do Cosmos, conseguiram estimar o tamanho do chamado “Universo Observável”: cerca de 93 bilhões de anos-luz de diâmetro.

93 bilhões de anos-luz. Um número tão imenso que escapa à nossa percepção. Para tentar imaginar, pense na Via Láctea — nossa galáxia — sendo comprimida até caber no tamanho de uma moeda de 10 centavos. A Via Láctea é enorme: cem mil anos-luz de diâmetro. Cem mil anos para a luz atravessá-la de ponta a ponta! Mas nessa escala, em que toda a Terra se reduziria a um minúsculo núcleo atômico, o limite do Universo observável estaria a cerca de 10 quilômetros de distância, em todas as direções. Uma moeda no centro de uma cidade, cercada por um Cosmos do tamanho de uma metrópole.

Viver em um Universo tão absurdamente vasto nos conduz a profundas reflexões filosóficas e científicas. Quão audaciosas são essas minúsculas criaturas, habitando um pequeno planeta ao redor de uma estrela comum na periferia de uma galáxia qualquer, para querer compreender a imensidão do Cosmos? Somos filhos deste Universo, compartilhando uma breve fração de sua existência em uma jornada épica para desvendar seus segredos.

E essa sede insaciável por conhecimento nos impulsiona a olhar cada vez mais alto, a construir instrumentos mais poderosos, a formular novas teorias e a imaginar tudo o que pode existir além destas fronteiras visíveis. Mesmo sabendo que jamais o alcançaremos por completo, é justamente esse mistério que transforma a exploração do Universo na mais grandiosa das aventuras humanas.—

O post Qual o tamanho do Universo? A jornada aos limites do cosmos apareceu primeiro em Olhar Digital.