A favor do Big Bang
Artigo celebra 50 anos da detecção da primeira evidência concreta de que o universo está em expansão


Em 1958, o astrônomo britânico Martin Ryle (1918-1984) apresentava à Sociedade Real de Londres os primeiros indícios relativos à origem extragaláctica das então recém-detectadas fontes de rádio e suas implicações na natureza evolutiva do universo.

Relendo hoje seu trabalho, percebe-se nitidamente a limitação do conhecimento sobre o tema à época e o gigantesco avanço que se sucedeu nos últimos 50 anos após sua publicação. Em 1974, Ryle ganhou o prêmio Nobel de Física por sua importante contribuição para o desenvolvimento da radioastronomia, que forneceu os primeiros elementos que confirmavam a hipótese do Big Bang.

Até aquela época, a única janela do espectro eletromagnético usada para estudar o cosmo era a luz visível, com o auxílio de telescópios terrestres. Observações feitas pelo norte-americano Edwin Hubble (1889-1953) tinham mostrado a existência de galáxias similares à Via Láctea situadas a milhões de anos-luz (um ano-luz equivale a 9,5 trilhões de km).

Medidas tomadas em 1929 revelaram que elas estão se afastando do observador a velocidades que aumentam com a distância. Isso foi feito com base em um fenômeno semelhante ao que notamos no dia-a-dia, quando o som de uma fonte sonora (sirene, por exemplo) parece se tornar mais agudo ou grave à medida que a fonte (uma ambulância, por exemplo) se aproxima ou se afasta de nós. No caso da luz, se a galáxia estiver se afastando, a luz que ela emite e é observada na Terra sofre um desvio para o vermelho.

Visão artística de um quasar primordial envolvido por nuvens de gás, poeira, estrelas e aglomerados de estrelas jovens. Observações precisas de três quasares distantes indicam a emissão de cores bastante específicas do elemento ferro. Feitas recentemente pelo telescópio espacial Hubble, essas observações revelam que um ciclo completo de estrelas nasceu, deu origem a esse ferro e morreu nas primeiras centenas de milhões de anos do universo. Arte: Nasa/ESA/ESO/Wolfram Freudling et al. (STECF).

Embora os resultados de Hubble indicassem a expansão do universo, em 1958 persistia a questão de sua origem. Ele havia se formado a partir de um ponto – idéia postulada na década de 1920 pelo padre e físico belga Georges Lemaître (1984-1966) e refinada em 1946 pelo físico russo George Gamow, na chamada teoria do Big Bang – ou sempre teve o mesmo aspecto, como proposto em 1948 pelos astrofísicos Hermann Bondi (1919-2005), Thomas Gold (1920-2004) e Fred Hoyle (1915-2001), na teoria do estado estacionário?

O trabalho de Ryle, o primeiro a corroborar a natureza evolutiva do universo, baseou-se em observações feitas em outra faixa do espectro eletromagnético, a das ondas de rádio.

Radioastronomia
A radioastronomia teve início com a detecção da emissão de rádio proveniente do centro de nossa galáxia, realizada pelo físico americano Karl Jansky (1905-1950) em 1932. Mas foi durante a Segunda Guerra que os equipamentos de radiofreqüência, sob a forma de radares, tiveram seu maior desenvolvimento – e Ryle foi um de seus promotores.

A diferença entre radares e radiotelescópios é que os primeiros emitem ondas de rádio que são refletidas e detectadas novamente, enquanto os radiotelescópios apenas detectam essa radiação proveniente de objetos astronômicos.

Após a guerra, Martin Ryle começou a estudar a emissão de rádio proveniente do Sol no Laboratório Cavendish, em Cambridge, Inglaterra, e depois a emissão proveniente de nossa galáxia. Entretanto, como os radiotelescópios da época ‘enxergavam’ uma extensa área do céu, mas não conseguiam distinguir detalhes – isto é, separar os diferentes objetos e determinar com precisão sua posição –, teve dificuldade para localizar com rigor as fontes dessa radiação.

Sua contribuição foi fundamental para a radioastronomia, sendo de sua autoria o desenvolvimento das técnicas interferométricas que usam a rotação da Terra como ferramenta. A interferometria baseia-se no ‘descompasso’ com que duas ou mais ondas chegam a um detector.


Zulema Abraham
Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas,
Universidade de São Paulo