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Em busca da massa perdida do Universo

Astrônomos do mundo inteiro tentam calcular a massa total do Universo; ainda, os eventos astronômicos do mês.

Ronaldo Rogério de Freitas Mourão

Há meio século, os astrônomos se ocupam da massa invisível e/ou faltante do Universo. Na realidade, ela se encontra nas galáxias e no espaço intergaláctico, entre os aglomerados galácticos. Se quisermos determinar esse déficit, o mais prático será estudar o movimento da estrela na galáxia e estabelecer sua massa. Para compreender tal processo fazemos uma analogia com os planetas do sistema solar. Sabemos que eles descrevem órbitas ao redor do Sol, segundo as três leis de Kepler. Uma delas fornece a velocidade do planeta, se conhecermos a massa que se encontra no interior da órbita.

Invertendo o cálculo é possível, medindo a velocidade de um planeta, determinar a massa total dos objetos no interior de sua órbita. O mesmo raciocínio se aplica ao cálculo da massa das galáxias. Como o Sol está praticamente nos bordos da Via Láctea, calcula-se a massa de todas as estrelas situadas no interior da órbita solar, fixando a velocidade orbital do Sol ao redor do núcleo galáctico. Em 1932, Jan Oort, astrônomo holandês, estimou a massa de determinada região da Via Láctea e verificou que as velocidades estelares forneciam uma massa consideravelmente superior à massa deduzida da soma das massas das estrelas indicadas.

Para determinar a massa das outras galáxias não é preciso estudar a velocidade de uma estrela, pois qualquer objeto serve como, por exemplo, algumas nuvens de hidrogênio exteriores a elas. De fato, quando os astrônomos constataram que as nuvens se deslocavam mais rapidamente do que deviam em relação às massas das galáxias estimadas individualmente, concluíram que deveria existir uma quantidade considerável de matéria invisível em cada galáxia. Outro procedimento para determinar a massa no Universo baseia-se em que a maioria das galáxias está associada em aglomerados.
Neste caso, a dispersão das velocidades num aglomerado constitui um dos métodos de determinação global da sua massa. É fácil entender que o processo se baseia na força da gravitação que mantém a união do sistema. Em conseqüência, nenhuma galáxia poderá escapar. Medindo-se a dispersão das velocidades, ou seja, o grau de agitação das galáxias, verifica-se, graças à gravitação, que quanto maior a dispersão, maior será a massa que mantém o sistema coeso. O questionamento mais importante sobre a massa que faltava surgiu em 1933. Ao estudar o aglomerado de Cabeleira de Berenice, a 300 milhões de anos luz da Terra, o astrônomo suíço Fritz Zwicky (1898-1974) verificou que as galáxias no seu interior se deslocavam com mais rapidez do que o previsto teoricamente.
Ao mesmo tempo, ele considerou todas as luzes emitidas pelo aglomerado e constatou não haver matéria visível suficiente para explicar as forças gravitacionais que o mantinham coeso. Concluídos os cálculos, Zwicky comparou a massa total, determinada com base nas velocidades, com a soma das massas individuais das galáxias do aglomerado, mas os valores não coincidiam: a massa calculada era muito superior à soma das massas observadas. Em 1973, os astrônomos americanos Jeremiah Ostroker e James Peebles descobriram que a maioria das galáxias possui um halo de massa invisível. Quase na mesma época, o astrônomo americano David Scramm verificou que a massa da Via Láctea é equivalente à massa de cerca de 100 bilhões de sóis. No entanto, quando ele analisou os efeitos gravitacionais da nossa galáxia sobre a mais próxima, a de Andrômeda, constatou que a Via Láctea possui uma massa cerca de dez vezes superior à massa visível.

Recentemente, em 1983, a astrônoma americana Vera Rubin, após estudar durante trinta anos o movimento de rotação das galáxias, concluiu que as velocidades rotacionais só poderiam ser explicadas por uma enorme quantidade de massa invisível. Existem fortes indicações de que essa massa pode se encontrar sob uma forma estranha ou mesmo exótica ainda desconhecida dos cientistas.


O astrônomo Ronaldo Rogério de Freitas Mourão é membro da Comissão de Estrelas Múltiplas e Duplas, de História da Astronomia e de Asteróides e Cometas da União Astronômica Internacional.

EVENTOS DO MÊS


Constelações

Única época do ano em que as luzes das cidades não ofuscam a beleza do céu, em fevereiro brilham as mais importantes constelações. A partir das 20 horas, será possível visualizar Orion, Gêmeos, Touro, Perseu, Triângulo, Áries, Peixes, Baleia, Erídano, Fênix, Grou, Tucano, Pavão, Hidra Macho, Oitante, Ave do Paraíso, Mosca, Cruzeiro do Sul. Peixe Voador, Vela, Popa, Carina, Pintor, Centauro, Retículo, Cão Maior, Lebre, Cão Menor, Cocheiro, Câncer e Hidra Fêmea. Além disso, estarão visíveis vinte e duas das trinta estrelas mais brilhantes, entre elas, Sirius e Capella. As maiores atrações são os aglomerados Messier 44, na constelação de Gêmeos e Messier 67, na constelação de câncer. O aspecto geral de Gêmeos é o de um grande retângulo paralelo à eclíptica, em cujos vértices estão as estrelas Alfa, Beta,
Gama e Delta de Gêmeos. Castor (Alfa de Gêmeos) é uma sêxtupla de três componentes: duas são estrelas binárias de segunda e terceira magnitude, observáveis com uma pequena luneta, e distam 10 segundos entre si. A terceira é uma estrela dupla muito fraca, de nona magnitude, invisível a olho nu.

Fases da Lua

Quarto crescente, dia 2, às 15h32; Lua cheia, dia 9, às 16h16; Quarto minguante, dia 17, às 15h48; Lua nova, dia 25, às 5h54. A luz cinzenta poderá ser observada entre os dias 25 e 27 de fevereiro.

Meteoros

Entre 2 e 18 de fevereiro vão aparecer os meteoros do enxame Omicron Centaurídeos, famosa chuva de estrelas cadentes, com radiante na constelação de Centauro. Rápidos e amarelados, eles, em geral, deixam rastros e a freqüência é de dez por hora.

Sol

Ao atingir sua máxima atividade, a observação de sua superfície é uma atração para os que têm um pequeno instrumento a fim de acompanhar as evoluções das manchas solares. No entanto, essas observações devem ser feitas por projeção num anteparo, pois os filtros podem se romper e deixar passar a luz solar.

Planetas

Mercúrio: Visível durante todo o mês, de madrugada, antes do nascer do Sol. O melhor momento para observá-lo será no início do mês, quando estará próximo de sua máxima elongação oeste (magnitude: 0,1)

Vênus: Será o objeto mais brilhante (magnitude: -4,4) do céu matutino no dia 22, quando atingirá seu brilho máximo. Vênus estará em conjunção com Mercúrio no dia 4 e com Saturno nos dias 7 e 14.

Marte: Visível na constelação de Ofiúco como astro matutino, antes do nascer do Sol, do lado leste (magnitude: 1,5). No dia 28 estará em conjunção com Saturno.

Júpiter: Visível durante quase todas as noites na constelação de Gêmeos, com brilho muito intenso (magnitude: -2,2)

Saturno: Visível no céu matutino, na constelação de Sagitário (magnitude: +0,8). Nos dias 7 e 14 estará em conjunção com Vênus e no dia 28 com Marte.

Urano: Visível no céu matutino, na constelação de Sagitário (magnitude: 6,1)

Netuno:
Visível na constelação de Sagitário, no céu matutino (magnitude: 7,8).
Não será difícil reconhecer os planetas, pois seu brilho parece fixo. Para localizá-los, a Lua é o ponto de referência. No dia 6, Júpiter estará ao sul da Lua; em 21, Marte estará ao norte; no dia 22, Vênus estará ao norte e, em 23, Mercúrio estará ao sul.

Magnitude estelar

– 0,5 ou mais brilhante
– 0,5 a 1,5
– 1,5 a 2,5
– 2,5 a 3,5
– 3,5 a 4,5

Aspecto do céu

1° de fevereiro às 21h30 min
15 de fevereiro às 20h30 min
28 de fevereiro às 19h25 min