Tamanho do Universo

Já no passado escrevemos vários posts relacionados com isto.
– somos Pequenos e Insignificantes no Universo.
– a Escala dos objectos é fantástica, comparada connosco.
– teoricamente, o Universo é infinito.

Universe_Expansion_Timeline_(fr)

Desde sempre que se tentou medir o tamanho do universo.
Isto é o que se sabe actualmente:

O Universo tem uma idade de 13,7 mil milhões de anos. (bilhões, no Brasil e EUA)
Assim, a luz de um lado e do outro (supondo que olhamos para a “direita” e “esquerda” no mesmo plano) demora cerca de 13,7 mil milhões de anos a chegar até nós.
Isso quer dizer que o diâmetro do Universo deveria ser 13,7 + 13,7 = 27,4 mil milhões de anos-luz.
(1 ano-luz = cerca de 9,5 triliões de kms)

Mas na verdade, o Universo está-se a expandir a velocidades assustadoramente crescentes (a velocidade de expansão é superior à velocidade da luz).
Isso quer dizer que, imaginemos, um fotão que saiu de um ponto A há 13,7 mil milhões de anos atrás chegou agora até nós. Mas esse ponto A já não está no mesmo sítio. Devido à expansão do Universo, fazendo algumas contas matemáticas (e com base em observações da Radiação Cósmica de Fundo, que surgiu 300 mil anos após o Big Bang), percebe-se que esse ponto A está agora a 78 mil milhões de anos-luz de distância.
Daí que, apesar do Universo ter uma idade de 13,7 mil milhões de anos, pensa-se que o seu diâmetro é agora de 78 + 78 = 156 mil milhões de anos-luz.

expanding-small

Mas um dos problemas com esta visão é que a velocidade de expansão nunca foi constante. Aliás, costuma-se dizer que “o que mais inconstante existe no universo, é a constante de Hubble”.
Até há 8 mil milhões de anos atrás, o Universo estava-se a expandir, mas a velocidades decrescentes; a expansão estava em “travagem”. Agora, está-se a expandir a velocidades crescentes.
Ou seja, tem que se ter em atenção as várias velocidades de expansão.

conseq-expandingview

Por outro lado, Universo é diferente de Universo Observável.
Tendo o Universo 156 mil milhões de anos-luz, não conseguimos observar tudo.
Nós conseguimos ver até 46,5 mil milhões de anos-luz de cada lado. Perfazendo assim, um Universo Observável de 93 mil milhões de anos-luz.
(Porque não 13,7 mil milhões de cada lado? Porque quando o fotão saiu de lá, o Universo era mais pequeno, e também tem que se considerar que não houve fotões durante algum tempo…)
Ou seja, há imenso Universo para lá daquilo que conseguimos observar…

conseq-comic

Por fim, este é o conteúdo de todo este Universo:

Cosmological_composition

A maior parte é energia negra, que não sabemos o que é.
E aquilo que conhecemos, e que tentamos estudar, é somente 4% do Universo.

29 comentários

13 pings

Passar directamente para o formulário dos comentários,

  1. Olá Carlos

    Por exemplo a Via Láctea e Andrômeda.
    Mas você já respondeu e para o que agradeço.

    Grato

    1. Via Láctea e Andrómeda, tem dezenas de posts sobre elas, na categoria respectiva.
      Elas pertencem ao mesmo Grupo (Grupo Local). Em todos os grupos de galáxias, dentro desses grupos as galáxias aproximam-se e colidem, porque a gravidade entre elas supera a energia negra.

      abraços!

  2. Olá Carlos

    Levando em consideração o Big Bang, segundo a sua ótica, como explicarias galáxias “em rota de colisão”?

    Grato

    1. Qual é o problema de existirem galáxias em rota de colisão?

      1. Olá Carlos

        Não vejo problema, apenas pedi da sua parte uma explicação para o fato.

        Grato

      2. Tudo no Universo se aproxima ou se separa. Nada está estático.
        Por isso não entendo o porquê da sua pergunta… de que galáxias está a falar em particular?

  3. Muito interessante, muito mesmo, para mim até um pouco confuso, mas consegui entender algumas coisas, mas cabe uma pergunta em cima do que havia antes do big bang: será que não dá para acreditar num deus criador? Não tem outra hipótese, acho. Você acredita?

  4. Genial. Um dos melhores textos que já vi no Astro.

    • Enéas Lourenço Pereira on 09/06/2012 at 03:35
    • Responder

    O Big Bang, se deu a 13,7 bilhões de anos, e antes disso, o que tinha? Existe alguma teoria para a origem dessa massa muito condensada que se expandiu?

    1. A Teoria do Big Bang explica somente até ao Tempo de Planck. Antes disso não se sabe. Tudo é especulação, incluindo a mais forte especulação científica actual que é a Hipótese das Super-Cordas.

      Já antes do chamado Big Bang, não existe.
      Com o Big Bang foi criado o espaço e o tempo. Para existir um “antes” teria que haver “tempo” antes. Se o tempo foi criado com o Big Bang, então o tempo não existia antes.

        • Levi Rocha on 26/06/2014 at 19:46

        Se o Tempo não existia antes do Big Bang… Algo ou alguém que era atemporal fez com que os elementos que causaram o big bang passassem a existir….Porque algo não vem do nada…pois nada é ausência de coisas…

      1. Partindo desse pressuposto, então esse “algo ou alguém” que é feito de elementos, também só pode existir se outro algo ou alguém existia antes.

        A verdade é que o “nada”, o “vazio” em física tem uma definição diferente do “nada ou “vazio” popular.
        Sugiro alguns dos nossos artigos sobre isso 😉

        abraços

  5. eu acho q o universo nao tem tamanho ou tenha limites…..

  6. Obrigado, Carlos, pela genorosa explicação. Vou estudar esse assunto. Abraços

  7. Olá Vinicius,

    Deixe-me antes de mais dizer-lhe que a minha especialidade não é a Cosmologia.

    E, para lhe dizer a verdade, acho as coisas de cosmologia também um bocado confusas, não percebo bem certas coisas, e outras coisas tenho as minhas próprias ideias que são contrárias à "versão oficial".

    Isto só para lhe dizer que as minhas explicações podem não ser as melhores ;-), e por outro lado também para lhe dizer que o que escrevo foi tudo com base em fontes fidedignas sobre o assunto e não propriamente porque eu penso dessa maneira 😛

    Vamos lá a ver se eu dou um exemplo mais "normal" em vez do Universo, para ver se se percebe melhor (não só para o Vinicius perceber melhor, mas também para eu, e aposto que outros leitores, também percebermos melhor):

    Eu acabei de escrever este meu comentário. (o mesmo que o Big Bang)

    Ou seja, na data 0, o meu comentário está aqui ao meu lado, a 0 anos-luz de distância e a 0 ano de tempo.

    Entretanto, no 1º ano desde que escrevi o meu comentário, o Universo sofre uma inflacção tremenda (cresce a velocidades exorbitantes!! Muito mais rápido que a luz).

    Assim, o meu comentário foi escrito há 1 ano atrás, mas está agora a 4 anos-luz de distância.

    (ou seja, a unidade de TEMPO e de DISTANCIA são diferentes)

    Devido a estar a 4 anos-luz e o Universo só ter 1 ano… então eu nunca mais poderei ver o meu comentário. (na verdade, pode-se se o Universo quase se parar de expandir… mas esqueçamos isso) O meu comentário foi escrito num tempo em que a luz agora já não tem tempo de cá chegar. A luz só andou 1 ano, e o meu comentário já está a 4 anos-luz… demasiado longe para eu o ver.

    Tudo o que foi feito para lá desse tempo, eu não vou conseguir ver.

    Na realidade, esse tempo de Inflacção, segundo a teoria aceite, deu-se 10^−36 (0.0000… continua com 0… até 36 zeros depois vir o 1) segundos após o Big Bang.

    Por isso, vamos imaginar outro exemplo.

    Escrevo o meu comentário agora, ele está ao meu lado, e o Universo já tem 2 anos.

    Ou seja, o tempo do Universo é 2 anos. (2 anos após o "Big Bang")

    A distância do comentário para mim é 0 anos-luz.

    Entretanto o Universo expande-se a velocidades decrescentes (expande-se, mas devagar).

    Assim, passados mais 3 anos, ou seja, 5 anos após o "Big Bang", o meu comentário está agora a 1 ano-luz de distância.

    Entretanto, o Universo expande-se a velocidades crescentes.

    Assim, passados mais 5 anos, ou seja, 10 anos após o "Big Bang", o meu comentário está agora a 12 anos-luz de distância (em 5 anos, ele ficou 11 anos-luz mais distante de mim).

    Como pode ver no meu exemplo, é possível o meu comentário ter sido escrito há 10 anos, e agora estar a 12 anos-luz de distância. (ou seja, a distância pode ser maior que o tempo)

    Mas eu ainda consigo vê-lo porque entretanto ele já esteve mais perto, daí que a luz dele quando estava mais perto não precisou percorrer tanto espaço.

    Mas agora, o objecto está mais longe.

    A estrela de que fala na sua fonte vê-se porque foi feita após esse período de inflacção, por isso vê-se. Vê-se agora com as novas tecnologias.

    Note que o texto que deu na fonte diz isto: "estrela gigante com 13 mil milhões de anos" <— isto é uma unidade de tempo.

    A estrela, em termos de distância, agora estará a muitos mais anos-luz.

    Eu sei que tudo isto é bastante confuso.

    Como eu disse em cima, para mim também é.

    No entanto, tentei explicar-lhe da melhor forma que consigo estas ideias

    😉

  8. cienciahoje.ptTudo bom, Carlos?

    Acho que não compreendi bem o que disse nessa parte:

    "Porque não 13,7 mil milhões de cada lado? Porque quando o fotão saiu de lá, o Universo era mais pequeno, e também tem que se considerar que não houve fotões durante algum tempo…"

    Que, se tivesse compreendido, não faria essa pergunta: Daí faço essa pergunta:

    Ocorrendo o big-bang há 13,7 bilhões de anos, as galáxias fotografadas pelo Hubble só poderiam ser de 13 bilhões, caso não houvesse expansão cósmica; pois com a expansão a distância entre as galáxias aumentaram, o que inviabiliza a percepção de que essa galáxia seja de 13 bilhões de anos atrás; deve-ser mais jovem. Ou, se desconsiderarmos a lei de Hubble, a luz, que foi captada pelo Hubble (telescópio), durante esses 13 bilhões de anos, não percorreu espaço inter-galáctico, daí ter percorrido a distancia de 13 bilhoes de anos,o que é bastante improvável.

    Foto de 13 bilhões: http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=36387&amp

    Abraços

  9. Se a definição do Universo é "tudo o que existe", então nada existe para além do Universo 😉

    Claro que há ideias e teorias, como as do Multiverso, mas nada baseado em observações.

    Além de que essas ideias só levantam novos problemas, como por exemplo os limites do universo e o que há entre universos… 😉

    Ou seja, são realmente perguntas que se põem, mas que não têm, para já, resposta certa. 🙂

  10. Parece quase impossível que o nosso pequeno planeta, que para nós já é imenso, seja uma gota na imensidão do Universo.

    Todos queremos saber mais e mais, mas caminhamos a pequeníssimos passos na descoberta do que nos rodeia.

    Uma pergunta que sempre fiz para mim mesmo: "E o que está à volta ou para além do Universo, é o quê?"

  11. Sim, tens razão.

    Fabrico = Tecido 🙂

    Sim, modelo-padrão.

    Vem tudo a partir da frase em cima: "Isto é o que se sabe actualmente"

  12. Só uma nota, se me é permitido. Quando o Carlos fala em "fabrico" penso que esteja a referir-se ao normalmente designado "tecido" do espaço-tempo. (the fabric => o tecido). Penso que assim é mais clara a explicação dele.

    Já agora, Carlos, estamos a falar à luz do modelo cosmológico padrão, certo?

  13. Yep.

    É precisamente isso.

    As regras que se aplicam ao que está dentro do Universo, não são de todo aplicáveis ao fabrico do Universo.

    Ou seja, neste caso, tudo o que está "dentro do Universo", não se pode mover a velocidades superiores a C. Mas o que está "fora do Universo", o Universo em si, move-se a velocidades superiores a C.

    As galáxias mais distantes fogem de nós a velocidades superiores a C, não porque são elas que se movem, mas sim porque o Universo como um todo (o seu fabrico do espaço-tempo) está a expandir-se a velocidades superiores a C.

    Sim, eu admito, é tudo muito estranho… :(…mas espectacular! 😀

  14. Olá, fiquei com uma dúvida em relação a este paragrafo:

    "Mas na verdade, o Universo está-se a expandir a velocidades assustadoramente crescentes (a velocidade de expansão é superior à velocidade da luz)"

    Mais propriamente na parte "[…] superior à velocidade da luz"

    Sobre a velocidade da luz, tinha a ideia (relatividade restrita ?) que, para um dado meio, nada se pode mover mais rápido que a velocidade da luz. Mais, partículas com massa necessitariam de uma energia infinita para atingir a velocidade da luz.

    Percebo que as leis da física (R.R.) "dentro do universo" não se apliquem "fora do universo", e daí ser de facto possível o universo estar a expandir-se a velocidades superiores à da luz. É isto que se passa ? Podiam elaborar p.f. ?

    Obrigado.

  1. […] Côr. Vega estrela polar. Órbitas dos planetas. Palestra. História do Universo em 10 minutos. Tamanho. Universo mais velho e com mais matéria. 250 vezes maior. Infinito. Relatividade. Anel de […]

  2. […] Já escrevemos este post sobre o Tamanho do Universo. […]

  3. […] serviu de mote para explicar a diferença entre a idade e o tamanho do Universo: A idade, segundo os mais recentes refinamentos é de 13,82 mil milhões de anos. Quanto ao […]

  4. […] Brasil = 10.000.000.000.000) de sistemas planetários.O diâmetro do Universo conhecido é de cerca 93 mil milhões de anos-luz. Se o Universo conhecido fosse do tamanho da Terra, a Terra seria mais pequena que um átomo de […]

  5. […] no Universo, estaríamos sempre no centro do nosso raio de observação para qualquer lado. O Universo poderá ter 156 mil milhões de anos-luz, mas o nosso Universo Observável é de 93 mil m… Como se pode ver na imagem seguinte, parece que existe mais massa para uma das fronteiras do nosso […]

  6. […] estamos num terreno em que não sabemos o que pensar…Até porque estamos a falar do Universo Observável… e não realmente no Universo no seu todo, e ninguém sabe o que haverá para lá do Universo […]

  7. […] Astro Pt […]

  8. […] Anteriormente o Carlos Oliveira publicou um post sobre o Tamanho do Universo, agora deixo-vos uma excelente infografia do space.com […]

  9. […] falei do Tamanho do Universo, com esta imagem, neste post. Neste post, falei de escalas. Neste post, falei da nossa insignificância. Mas esta imagem […]

Deixe um comentário

O seu endereço de email não será publicado.

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Fica a saber como são processados os dados dos comentários.