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Doppler e os deslocamentos no universo

por em 21/11/2017 em Ciência | Nenhum comentário

Doppler e os deslocamentos no universo

Olá pessoaaaaaal!!!!! Muito prazer, eu me chamo Péricles Júnior, e sou o mais novo redator aqui do portal Deviante!

Trago hoje uma informação bastante chocante: NOSSA GALÁXIA COLIDIRÁ COM A GALÁXIA DE ANDRÔMEDA.

 

Sim, é verdade. Entretanto, não há motivo para preocupação, uma vez que isso só ocorrerá em aproximadamente 4 bilhões de anos (tipo, muito tempo). Esse evento provavelmente não surtirá nenhum efeito sobre nós, devido as gigantescas distâncias que existentes entre o sistema solar e qualquer outro sistema planetário ou estrelar nessas galáxias.

Vamos agora, passado o susto, ao que realmente interessa…

Ok, iremos nos chocar com uma outra galáxia. Certo, mas como isso é possível, então, se tudo no universo está se afastando por conta da tal explosão do Big Bang?

 

Antes de mais nada, precisamos ter em mente que o Big Bang é apenas uma teoria!!!! Ou seja, significa ser uma hipótese para a origem do universo. Essa ideia foi criada por George Lemaître em meados de 1927 e tornou-se, posteriormente, a explicação mais aceita para o surgimento de nosso universo.

De acordo com Lemaître, em seus primeiros instantes de existência o universo era MUITO mais denso (toda a matéria e energia estavam muito mais concentradas) e muito mais quente. Desde então ele segue um processo contínuo de expansão e resfriamento.

Contudo, esse processo de expansão e distanciamento dos corpos celestes é, em vários casos, superado pela atração gravitacional exercida entre eles (lembrando que a intensidade da gravidade está relacionada à distância entre os corpos e suas massas pela equação seguinte).

 

Onde:

F – Força da gravidade;

G – Constante gravitacional universal;

mg1 – Massa do primeiro corpo;

mg2 – Massa do segundo corpo;

d – Distância entre os centros dos dois corpos;

*Lembrando que gravidade é sempre medida ao relacionar dois corpos.

Imagine, agora, duas galáxias quaisquer no universo. Elas estão bem próximas, se a velocidade com que o espaço entre elas aumenta não for suficiente para superar a atração gravitacional, cedo ou tarde elas irão se encontrar.

Então como conseguimos prever que iremos nos chocar com a galáxia de Andrômeda?

Antes da explicação, precisamos entender bem o que vem a ser efeito Doppler!

Você já deve ter reparado no efeito sonoro produzido pelo som de uma ambulância ao passar por você numa avenida ou, talvez, naquele produzido por um carro de fórmula 1 a toda velocidade em uma competição. Não? Então aqui vão dois exemplos:

O som muda a medida que o veículo se desloca?

Este é o ponto onde quero chegar.

O som produzido pelo veículo se aproximando de você é mais agudo, enquanto que ao passar por você o som vai ficando cade vez mais grave. Esse efeito é causado pela variação na frequência da onda sonora que chega até você.

Como pode ser visto na animação acima, a distância entre cada uma das linhas (ondas sonoras) a esquerda do carrinho é menor. Isso significa que a frequência dessas ondas é maior se comparadas com as da direita (menor frequência).

Essa variação na frequência das ondas emitidas por um corpo em movimento é chamada de efeito Doppler, que possui esse nome em homenagem a seu descobridor, Johann Christian Andreas Doppler.

Por meio desse fenômeno é possível saber quando um veículo está se aproximando ou se distanciando de nós, mesmo que não consigamos enxergá-lo diretamente.

Certo, entendi como funciona o efeito Doppler, mas como isso ajuda a saber que nós estamos em rota de colisão com outra galáxia?

O efeito Doppler não é percebido apenas em ondas sonoras (ondas mecânicas), ele também pode ser percebido na luz (onda eletromagnética). Nesse caso, quanto maior for a sua frequência, mais próximo do violeta estará seu espectro e, quanto menor for essa frequência mais próxima do espectro vermelho estará essa onda, com pode ser visto a seguir:

E, já sabendo que a luz também sofre as ações do efeito Doppler, em 1912 o astrônomo Vesto Melvin Slipher estudou a luz emitida pela galáxia de Andrômeda, e viu que suas linhas espectrais apresentavam um forte desvio para o azul (maiores frequências).

Nós podemos então, fazer uma simples analogia:

Volte para a animação do carrinho e imagine que ele se transformou na galáxia de Andrômeda. Sabendo que as linhas do espectro luminoso dessa galáxia tem um enorme desvio para cores de alta frequência, você logo notará que nós só poderíamos estar do lado esquerdo do carrinho. Em outras palavras esse carrinho (Andrômeda) está se deslocando em nossa direção.

Agora, sabemos que os corpos que possuem o seu espectro luminoso desviado para o violeta estão se aproximando de nós e, de forma análoga, concluímos que os corpos com espectros desviados para o vermelho estão se afastando de nós.

Isso é tudo por hoje, pessoal. Espero que tenham gostado! Em breve estarei de volta com mais conteúdo para vocês! Um forte abraço!!!

 

Fontes:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Espectro_eletromagnético

https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Doppler

http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo1/modulo3/topico4.php

http://www.if.ufrgs.br/~fatima/ead/expansao-universo.htm

http://www.aulas-fisica-quimica.com/8f_12.html

https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Doppler

https://pt.wikipedia.org/wiki/Big_Bang

https://pt.wikipedia.org/wiki/Georges_Lemaître


Péricles Terto Engenheiro Civil. Programador. Modelador 3D. Amante de astronomia. Não desgrudo de um bom livro. E infelizmente não sei onde está o Thiaguinho.

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