A luz é a coisa mais veloz que conhecemos.
É tão veloz que medimos enormes distâncias
pelo tempo que a luz leva para percorrê-las.
Em um ano, a luz percorre aproximadamente 9,6 trilhões de km
uma distância que chamamos de 1 ano-luz.
Para se ter uma ideia dessa distância,
a Lua, aonde os astronautas da Apollo levaram quatro dias para chegar,
fica a apenas 1 segundo-luz da Terra.
Enquanto isso, a estrela mais próxima depois do nosso Sol é Proxima Centauri,
a 4,24 anos-luz de distância.
Nossa Via Láctea tem uns cem mil anos-luz de diâmetro.
A galáxia mais próxima à nossa, Andrômeda,
fica a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância.
O espaço é inacreditavelmente vasto.
Mas espere. Como sabemos quão longe estão as estrelas e as galáxias?
Afinal, ao olharmos para o céu, temos uma visão plana e bidimensional.
Ao apontar o dedo para uma estrela, não dá para saber a que distância está.
Então, como os astrofísicos descobrem isso?
Para objetos que estão bem próximos a nós,
podemos usar um conceito chamado paralaxe trigonométrica.
A ideia é bem simples.
Vamos fazer um teste.
Levante seu dedão e feche seu olho esquerdo.
Agora, abra seu olho esquerdo e feche o olho direito.
Vai parecer que seu dedo se moveu,
enquanto objetos mais distantes, ao fundo, continuam no mesmo lugar.
O mesmo conceito se aplica ao olharmos para as estrelas,
mas estrelas distantes estão muito mais longe que o comprimento do seu braço,
e a Terra não é muito grande.
Então, mesmo que você tivesse vários telescópios por toda a Linha do Equador,
não veria uma mudança de posição tão evidente.
Em vez disso, vemos a mudança da posição aparente da estrela em seis meses,
o ponto médio da órbita anual da Terra em torno do Sol.
Quando medimos as posições relativas das estrelas no verão,
e depois novamente no inverno, é igual a você olhando com seu outro olho.
As estrelas mais próximas parecem ter se movido
contra o plano das estrelas e galáxias mais distantes.
Mas esse método só funciona para objetos com menos de alguns milhares de anos-luz.
Além de nossa galáxia, as distâncias são tão grandes
que a paralaxe é muito pequena para ser detectada com nossos melhores instrumentos
Então nesse ponto precisamos contar com um método diferente
usando indicadores que chamamos de vela padrão.
Velas padrão são objetos cujo brilho ou luminosidade intrínsecos
conhecemos muito bem.
Por exemplo, se você sabe quão brilhante sua lâmpada é,
e você pede a um amigo para segurar a lâmpada e se afastar de você,
você sabe que a quantidade de luz que você recebe de seu amigo
irá diminuir de acordo com a distância elevada ao quadrado.
Logo, comparando a quantidade de luz que você recebe
e o brilho característico da lâmpada,
você pode dizer quão longe seu amigo está.
Em astronomia, nossa lâmpada é um tipo especial de estrela
chamada Variável Cefeida.
Essas estrelas são internamente instáveis,
como um balão continuamente enchendo e murchando.
E como a expansão e a contração fazem seu brilho variar,
podemos calcular sua luminosidade medindo o período de tal ciclo,
com estrelas mais luminosas mudando mais lentamente.
Ao comparar a luz que observamos dessas estrelas
ao brilho característico que calculamos dessa forma,
podemos dizer quão longe elas estão.
Infelizmente, esse ainda não é o fim da história.
Só podemos observar estrelas individuais a até 40 milhões de anos-luz de distância,
depois disso elas tornam-se desfocadas demais para se determinar.
Mas por sorte nós temos um outro tipo de vela padrão:
a famosa supernova tipo 1A.
Supernovas, enormes explosões estelares, são uma das formas de estrelas morrerem.
Essas explosões são tão brilhantes,
que brilham mais do que as galáxias onde ocorrem.
Então mesmo quando não conseguimos ver estrelas individuais numa galáxia,
ainda podemos observar supernovas, quando elas acontecem.
E as supernovas tipo 1A mostraram ser utilizáveis como velas padrão
porque as intrinsecamente mais brilhantes se apagam mais lentamente que as fracas.
Por meio de nosso entendimento de tal relação
entre o brilho e a taxa de declínio,
nós podemos usar essas supernovas para aferir distâncias
de até bilhões de anos-luz de distância.
Mas, de qualquer forma, por que seria importante enxergar objetos tão distantes?
Bem, lembre-se quão rapidamente a luz viaja.
Por exemplo, a luz emitida pelo Sol levará 8 minutos para nos alcançar,
o que significa que a luz que vemos agora é uma imagem do Sol há 8 minutos.
Quando você olha a Ursa Maior,
você está vendo como ela estava 80 anos atrás.
E aquelas galáxias desfocadas?
Elas estão a milhões de anos-luz de distância.
Levou milhões de anos para aquela luz chegar até nós.
Então, o universo em si é de certa forma uma máquina do tempo autoembutida.
Quanto mais longe pudermos olhar para trás, mais jovem será o universo que examinamos.
Astrofísicos tentam ler a história do universo,
e entender como e de onde nós viemos.
O universo está constantemente nos enviando informações, na forma de luz.
O que nos resta é decifrar isso.