Crianças curiosas é uma série para crianças de todas as idades. Se você tiver alguma pergunta que gostaria que um especialista respondesse, envie-a para CuriousKidsUS@theconversation.com.
“Como o Universo acabará? – Iez M., 9 anos, Rochester, Nova Yorkokay
Não é certo se o universo irá “acabar”, mas todas as evidências sugerem que ele continuará a ser o lar cósmico da humanidade por muito, muito tempo.
O universo – todo o espaço e tempo, e toda a matéria e energia – começou há cerca de 14 mil milhões de anos atrás, em uma rápida expansão chamado o Large Bangmas desde então tem estado em um estado de mudança contínua. Primeiro, estava cheio de um gás difuso formado pelas partículas que agora constituem os átomos: prótons, nêutronse elétrons. Então, esse gás colapsou em estrelas e galáxias.
Nossa teoria atual para a história do universo. À esquerda está o Large Bang, há cerca de 14 mil milhões de anos. A estrutura e a composição do universo mudaram ao longo do tempo. Crédito da imagem: Equipe Científica da NASA/WMAP
Nossa compreensão do futuro do universo é informada pelos objetos e processos que observamos hoje. Como astrofísicoobservo objetos como galáxias distantes, o que me permite estudar como as estrelas e as galáxias mudam ao longo do tempo. Ao fazer isso, desenvolvo teorias que preveem como o universo mudará no futuro.
Prevendo o futuro estudando o passado?
Prever o futuro do universo ampliando o que vemos hoje é extrapolação. É arriscado, porque algo inesperado pode acontecer.
Interpolação—ligar os pontos dentro de um conjunto de dados—é muito mais seguro. Think about que você tem uma foto sua quando tinha 5 anos e depois outra quando tinha 7 anos. Alguém provavelmente poderia adivinhar como você period quando tinha 6 anos. Isso é interpolação.
Usando uma foto do autor quando ele tinha 5 e 7 anos, você poderia interpolar como ele period quando tinha 6 anos, mas não poderia prever como ele seria aos 29. Crédito da imagem: Stephen DiKerby
Talvez eles pudessem extrapolar as duas fotos para como você seria quando tivesse 8 ou 9 anos de idade, mas ninguém pode prever com precisão um futuro muito distante. Talvez daqui a alguns anos você ganhe óculos ou de repente fique muito alto.
Os cientistas podem prever como será provavelmente o universo daqui a alguns milhares de milhões de anos, extrapolando como as estrelas e as galáxias mudam ao longo do tempo, mas eventualmente as coisas podem ficar estranhas. O universo e suas coisas podem mudar mais uma vez, como aconteceu no passado.
Como as estrelas mudarão no futuro?
Boas notícias: o Sol, a nossa estrela amarela de tamanho médio, continuará a brilhar durante milhares de milhões de anos. Já está na metade do seu Vida útil de 10 bilhões de anos. A vida útil de uma estrela depende do seu tamanho. Estrelas grandes, quentes e azuis vivem vidas mais curtas, enquanto estrelas pequenas, frias e vermelhas viver por muito mais tempo.
Hoje, algumas galáxias ainda produzem novas estrelas, mas outras esgotaram o seu gás de formação estelar. Quando uma galáxia para de formar estrelas, as estrelas azuis rapidamente vá “supernova” e desapareçaexplodindo depois de apenas alguns milhões de anos. Então, bilhões de anos depois, as estrelas amarelas como o Sol ejetam suas camadas externas em uma nebulosadeixando apenas as estrelas vermelhas aparecendo. Eventualmente, todas as galáxias em todo o universo deixarão de produzir novas estrelas, e a luz das estrelas que preenche o universo ficará gradualmente vermelha e escura.
As estrelas anãs vermelhas são o tipo de estrela de vida mais longa. Assim que a formação estelar for interrompida em todo o universo, eventualmente apenas restarão estrelas vermelhas, desaparecendo gradualmente ao longo de triliões de anos. Crédito da imagem: NASA/ESA/STScI/G. Bacon
Dentro de biliões de anos – centenas de vezes mais do que a idade precise do Universo – estas estrelas vermelhas também desaparecerão na escuridão. Mas até lá, haverá muitas estrelas fornecendo luz e calor.
Como as galáxias mudarão no futuro?
Pense em construir um castelo de areia na praia. Cada balde de areia torna o castelo cada vez maior. As galáxias crescem ao longo do tempo de maneira semelhante, devorando galáxias menores. Estas fusões galácticas continuarão no futuro.
Em aglomerados de galáxias, centenas de galáxias caem em direção ao seu centro comum, muitas vezes resultando em colisões confusas. Nessas fusões, galáxias espiraisque são discos ordenados, combinam-se de maneira caótica em nuvens de estrelas desordenadas em forma de bolha. Pense em como é fácil transformar um castelo de areia bem construído em uma grande bagunça, chutando-o.
Por esta razão, o universo ao longo do tempo terá menos galáxias espirais e mais galáxias elípticas porque as galáxias espirais se combinam em galáxias elípticas.
A galáxia By way of Láctea e a vizinha Galáxia de Andrômeda poderão combinar-se desta forma dentro de alguns milhares de milhões de anos. Não se preocupe: as estrelas em cada galáxia seriam passaram um pelo outro totalmente ilesose os futuros observadores das estrelas teriam uma visão fantástica da fusão das duas galáxias.
Como o próprio Universo mudará no futuro?
O Large Bang deu início a uma expansão que provavelmente continuará no futuro. A gravidade de todas as coisas do universo – estrelas, galáxias, gás, matéria escura – atrai para dentro e retarda a expansão, e algumas teorias sugerem que a expansão do universo irá desacelerar ou desacelerar até parar.
No entanto, algumas evidências sugerem que alguma força desconhecida está começando a exercer uma força repulsiva, acelerando a expansão. Os cientistas chamam isso de força externa energia escuramas muito pouco se sabe sobre isso. Como passas em um biscoito assado, as galáxias afastem-se um do outro cada vez mais rápido. Se isto continuar no futuro, outras galáxias poderão estar demasiado distantes umas das outras para serem observadas a partir da By way of Láctea.
Para resumir a melhor previsão atual do futuro: a formação de estrelas será encerrada, de modo que as galáxias ficarão cheias de estrelas velhas, vermelhas e fracas, resfriando gradualmente na escuridão. Cada grupo ou aglomerado de galáxias se fundirá em uma única galáxia elíptica massiva. A expansão acelerada do universo tornará impossível observar outras galáxias além do grupo native.
Este cenário eventualmente se transforma numa eternidade sombria, que dura trilhões de anos. Podem surgir novos dados que mudem esta história, e o próximo estágio na história do universo pode ser algo totalmente diferente e inesperadamente belo. Dependendo de como você olha para ele, o universo pode não ter um “fim”, afinal. Mesmo que o que existe seja muito diferente de como o universo é agora, é difícil imaginar um futuro distante onde o universo tenha desaparecido completamente.
Como esse cenário faz você se sentir? Às vezes fico melancólico, o que é uma espécie de tristeza, mas depois lembro que vivemos num momento muito emocionante na história do universo: emblem no início, numa period cheia de estrelas e galáxias emocionantes para observar! O cosmos pode apoiar a sociedade humana e a curiosidade durante milhares de milhões de anos no futuro, por isso há muito tempo para continuar a explorar e procurar respostas.
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