Vivemos no terceiro planeta de uma estrela de tamanho médio, a dois terços do centro da Via Láctea em um de seus braços espirais. Mas que lugar ocupamos no universo? No início do século XX. Vesto Slipher estudou o céu no Observatório Lovell em Flagstaff, Arizona. Seu diretor, Percival Lovell, estava interessado em encontrar planetas ao redor de outras estrelas e acreditava que as nebulosas espirais que estavam sendo descobertas naquela época poderiam ser estrelas com novos sistemas planetários se formando ao seu redor.
Para testar essa teoria, Lovell convidou Slipher para estudar a composição química da nebulosa espiral usando um espectrógrafo, que decompõe a luz em um espectro. Usando um telescópio refrator de 600 mm, Slipher coletou luz suficiente para o espectro de apenas uma nebulosa durante duas noites. O resultado o intrigou: todos os espectros mostraram um forte desvio para o vermelho.
Apenas o trabalho de Edwin Hubble no Observatório Mount Wilson resolveu o mistério desse desvio para o vermelho. Com um refletor de 2,5 metros à disposição, Edwin Hubble e Milton Humason obtiveram fotos tão nítidas da nebulosa espiral vizinha que em 1924 foi possível dividi-la em estrelas separadas.
Em 1929, Hubble mostrou que o desvio para o vermelho indica que as galáxias estão se afastando de nós a uma velocidade de centenas de milhares de quilômetros por segundo.
A partir de suas observações, Hubble concluiu que galáxias mais fracas e, portanto, provavelmente mais distantes, mostram um desvio para o vermelho maior. Portanto, a lei de Hubble afirma que o desvio para o vermelho das galáxias aumenta na proporção de sua distância de nós. Medir o desvio para o vermelho permite determinar as distâncias no universo.
Distribuição de galáxias
Pouco depois de Hubble sugerir que o universo estava se expandindo, ele afirmou que as galáxias estavam distribuídas uniformemente. Para provar isso, o astrônomo fotografou muitas pequenas áreas do céu usando o mesmo refletor de 2,5 metros. Com exceção de uma área nas proximidades da Via Láctea, onde a poeira obscurecia as galáxias, que ele chamou de zona de evitação, ele encontrou aproximadamente o mesmo número de galáxias em todos os lugares.
Outros cosmologistas discordaram de Hubble. Harlow Shapley e Adelaide Ames notaram irregularidades significativas na distribuição das galáxias no céu. Em algumas áreas, havia muitos deles, em outras - relativamente poucos. Clyde Tombaugh, que descobriu Plutão em 1930, confirmou os dados de Shapley e Ames e foi além, encontrando em 1937 um aglomerado de centenas de galáxias nas constelações de Andrômeda e Perseu.
Ainda mais foi alcançado ao criar o levantamento do céu Palomar com um telescópio Schmidt de 1,2 metros. Usando suas excelentes capacidades fotográficas, George Abell mostrou que as galáxias formam aglomerados e superaglomerados.
Grupo local de galáxias
A Via Láctea e a galáxia de Andrômeda são os maiores membros de um pequeno grupo de 30 galáxias chamado Grupo Local de Galáxias. Este aglomerado faz parte de um superaglomerado de galáxias, outros membros dos quais podem ser vistos nas constelações de Coma e Virgem.
Agora, existem outros superaglomerados espalhados por todo o universo, mas existem aglomerados de superaglomerados? Observações recentes com telescópios poderosos não dão razão para pensar assim. Superaglomerados formam enormes estruturas celulares no espaço com vastos vazios entre eles. Essas formações em expansão gigantescas divergem conforme o universo se expande. As galáxias nos aglomerados são limitadas pela gravidade, mas a expansão do Universo está separando os aglomerados de maneira incontrolável.
Lentes gravitacionais
Uma lente gravitacional é um corpo massivo (planeta, estrela) ou um sistema de corpos (uma galáxia, um aglomerado de galáxias, um aglomerado de matéria escura) que curva a direção de propagação da radiação eletromagnética com seu campo gravitacional, exatamente como um comum lente dobra um feixe de luz.
Quasar duplo No final dos anos 1970. nas fotografias do Palomar Sky Survey, dois quasares idênticos foram encontrados, entre os quais havia uma galáxia tênue, mas muito massiva. A galáxia e o quasar ilustram a posição da teoria geral da relatividade de Einstein de que as fontes de gravidade podem dobrar um feixe de luz. A atração da galáxia atua como uma lente, refratando a luz de um quasar distante de tal forma que ela “bifurca”. Casos ainda mais incomuns foram descobertos. As galáxias podem ser posicionadas de forma que objetos distantes nas imagens se transformem em arcos e até mesmo anéis. Em um caso, um quasar distante apareceu na forma da chamada cruz de Einstein, formado a partir de quatro imagens.
Vídeo - a estrutura do Universo:
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