A luz é a coisa mais rápida que conhecemos.
É tão rápida que calculamos distâncias enormes
de acordo com o tempo que ela demora a percorrê-las.
Num ano, a luz viaja cerca de 10 biliões de quilómetros,
uma distância a que chamamos "um ano-luz".
Para ter uma ideia desta distância,
os astronautas demoraram quatro dias a chegar à Lua
que está só a um segundo-luz da Terra.
Entretanto, a estrela mais próxima do nosso Sol é a Próxima Centauri,
a uma distância de 4,24 anos-luz.
A nossa Via Láctea tem cerca de cem mil anos-luz de largura.
A galáxia mais próxima, a Andrómeda,
está a uma distância de cerca de 2,5 milhões de anos-luz.
O espaço é estonteadoramente vasto.
Mas como sabemos a que distância se encontram as galáxias e as estrelas?
Afinal, quando olhamos para o céu, temos uma visão plana, bidimensional.
Se apontarmos um dedo para uma estrela, não dá para dizer a que distância está.
Então, como é que os astrofísicos a calculam?
Para objectos que estão próximos,
podemos usar um conceito chamado "paralaxe trigonométrica".
É muito simples.
Façamos uma experiência.
Estique o polegar e feche o olho esquerdo.
Agora, abra o olho esquerdo e feche o olho direito.
Vai parecer que o polegar se moveu,
enquanto os objectos ao fundo permaneceram no seu lugar.
Aplica-se o mesmo conceito quando olhamos para as estrelas,
mas as distâncias são muito maiores do que o comprimento do braço
e a Terra não é muito grande.
Por isso, mesmo que houvesse vários telescópios pelo equador,
não veríamos uma grande mudança de posição.
Em vez disso, olhamos para a mudança aparente das estrelas
de seis em seis meses,
— o ponto médio da órbita anual da Terra em volta do Sol.
Quando medimos as posições relativas das estrelas
no Verão e novamente no Inverno,
é como olhar com o outro olho.
As estrelas mais próximas parecem ter-se afastado, em relação ao fundo,
das estrelas e galáxias mais distantes.
Mas este método apenas funciona para objectos
a menos de alguns milhares de anos-luz.
Para lá da nossa galáxia, as distâncias são tão grandes
que o paralaxe é demasiado pequeno para as detectar,
mesmo com os instrumentos mais sensíveis.
Neste caso, temos de nos basear num método diferente,
usando indicadores a que chamamos velas padrão.
As velas padrão são objectos, cujo brilho, ou luminosidade intrínseca,
conhecemos muito bem.
Por exemplo, se soubermos quão brilhante a nossa lâmpada é
e pedirmos a um amigo para a segurar e se afastar de nós,
sabemos que a quantidade de luz que recebemos do nosso amigo
irá diminuindo segundo o quadrado da distância.
Comparando a quantidade de luz recebida
com o brilho intrínseco da lâmpada,
podemos dizer a distância a que o nosso amigo está.
Em astronomia, a lâmpada será um tipo de estrela específico
chamado uma "variável cefeida".
Estas estrelas são internamente instáveis,
como um balão que enche e esvazia permanentemente.
Como a sua expansão e contracção fazem com que o brilho varie,
é possível calcular a sua luminosidade medindo o período deste ciclo,
com estrelas mais luminosas que mudam mais lentamente.
Comparando a luz que observamos destas estrelas
com o brilho intrínseco calculado desta forma,
podemos dizer a que distância estão.
Infelizmente, este ainda não é o final da história.
Só podemos observar estrelas isoladas à distância de 40 milhões de anos-luz.
Para lá disso, ficam demasiado desfocadas para serem observadas.
Mas, felizmente, temos outro tipo de vela padrão:
a famosa supernova tipo 1a.
As supernovas — gigantescas explosões estelares —
são uma das formas de morte das estrelas.
Estas explosões são tão brilhantes
que ofuscam as galáxias onde ocorrem.
Por isso, mesmo quando não vemos estrelas isoladas numa galáxia,
conseguimos ver supernovas quando elas ocorrem.
As supernovas tipo 1a podem ser usadas como vela padrão
porque as que têm mais brilho intrínseco desvanecem-se mais lentamente.
Através da compreensão desta relação
entre brilho e ritmo de declínio,
é possível usar as supernovas para estabelecer distâncias
acima de muitos milhares de milhões de anos-luz de distância.
Porque é tão importante ver objectos tão distantes?
Lembremos como a luz viaja rapidamente.
Por exemplo, a luz emitida pelo Sol leva 8 minutos a chegar até nós,
o que significa que a luz que vemos agora é uma imagem do Sol passados 8 minutos.
Quando olhamos para a Ursa Maior,
estamos a ver como ela era há 80 anos.
E as galáxias pouco nítidas?
Estão a milhões de anos-luz de distância.
Foram precisos milhões de anos para que a luz nos atingisse.
Assim, o universo por si só, acaba por ser uma máquina do tempo embutida.
Quanto mais olhamos para trás, mais novo é o universo que vemos.
Os astrofísicos tentaram ler a história do universo
e perceber de onde e como viemos.
O universo está constantemente a enviar informações sob a forma de luz.
Tudo o que nos resta é descodificá-las.