Por que o céu noturno é escuro se o Universo é cheio de estrelas?

Se podemos encontrar uma estrela em cada direção do céu que apontamos, então por que a noite é escura?


Você já ouviu falar no Paradoxo de Olbers, também conhecido como paradoxo da noite escura? Ele foi descrito primeiramente pelo astrônomo alemão Heinrich Wilhelm Olbers, em 1826, e indaga a seguinte questão:

"Se o Universo é repleto de estrelas (em qualquer direção que apontamos) então por que o céu noturno não é claro como o Sol?"

Parece uma pergunta simples e inofensiva... mas sua resposta contradita a afirmação de que o Universo seria infinito e estático, afinal, a escuridão do céu noturno é uma das provas de que o Universo é dinâmico. E acredite se puder: a simples escuridão da noite é uma das evidências do próprio Big Bang. Entenda...


A expansão do Universo

Se o Universo fosse estático, populado por uma quantidade enorme de estrelas divididas de forma homogênea, qualquer ponto do céu deveria ter uma estrela visível. Portanto, o céu noturno deveria ser tão claro quanto o nosso Sol, como mostra a animação abaixo:

O paradoxo de Olbers em ação. Créditos: Kmarinas86 / Wikimedia Commons

Basta olhar para o céu noturno para saber que isso não é a realidade. E isso se deve, principalmente, ao fato do Universo estar em expansão contínua. Vale lembrar ainda que todas as estrelas que vemos no céu noturno, sem exceção, estão contidas em nossa própria galáxia, a Via Láctea. Outros pontos de luz difusos que vemos, são nebulosas (também dentro da Via Láctea) e galáxias, que possuem seu próprio agrupamento de estrelas. Milhões delas...

Embora o espaço pareça não ter limites, o Universo que conhecemos tem um fim, e um começo. E não apenas uma fronteira espacial, como também, temporal.

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Até onde sabemos, o Universo teve seu início com o Big Bang, há cerca de 13,7 bilhões de anos. E a luz de grande parte das estrelas (e de suas galáxias) não teve tempo suficiente para nos alcançar. É como se estivéssemos observando um raio de uma tempestade, e estivéssemos aguardando pelo som do trovão que ainda não chegou.

Quando apontamos um telescópio super potente para uma região muito distante do Universo, estamos observando o passado. Por exemplo: se olharmos para uma distância de 13,5 bilhões de anos-luz, estamos vendo o início do Universo, e não veremos estrelas, pois elas ainda não tiveram tempo suficiente para se formar.

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Mas espera aí! Tem alguma coisa errada, afinal, se contarmos apenas com as galáxias que conhecemos no Universo observável (e estudos recentes mostram que seu número chega a 2 trilhões) deveríamos ver o brilho de uma estrela em qualquer ponto ínfimo do céu. E por que isso não acontece? Primeiramente, porque não temos visão infravermelha.


De fato, existe ao menos uma estrela em qualquer ponto minúsculo do céu, mas como o Universo está se expandindo, o efeito Doppler faz com que elas se tornem avermelhadas. Revisando rapidamente o efeito Doppler, de forma sucinta, ele explica que tudo que se move em nossa direção tende a ficar com tons azulados, e o que se distancia, fica com tons avermelhados.

Portanto, se uma galáxia está muito distante do nós, ela tende a ficar muito mais avermelhada, já que ela se distancia mais rapidamente do que as outras mais próximas. E quando essas galáxias estão muito distantes mesmo, elas se tornam "infravermelhas" para o nosso ponto de vista, e como não enxergamos no infravermelho, elas se tornam invisíveis para nós. Por isso o céu noturno parece tão escuro.

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Se olharmos bem profundamente, a uma distância enorme, além das estrelas e galáxias, podemos detectar a famosa "radiação cósmica de fundo", que nada mais é do que a luz que restou do Big Bang. Mas ela também está se distanciando de nós, e por isso, só pode ser vista através do infravermelho, graças ao efeito Doppler.

Portanto, nossa visão do Universo é limitada, e só conseguimos enxergar uma porção de tudo aquilo que nos rodeia.

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Outros fatores também contribuem para que estrelas e galáxias relativamente próximas se tornem invisíveis para o olho humano, como a absorção da luz pela poeira e pelo gás intergalático. E combinando essa poeira cósmica com a expansão do Universo + efeito Doppler, temos de presente um céu bem escuro, com belíssimas estrelas cintilantes que ornamentam nosso firmamento...

Imagens: (capa-divulgação) / Kmarinas86 / Wikimedia Commons / Vimeo / Tom Rassuchine / YouTube / divulgação
16/12/16

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