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quarta-feira, 18 de janeiro de 2012

O ano-luz e as distâncias cósmicas






Muitas pessoas costumam ter dúvidas sobre o que significa ano-luz. A causa disso deve ser a palavra ano, que desvia a nossa atenção para a grandeza tempo.


Se alguém por aqui me perguntar qual é a distância de Uberlândia até Uberaba, eu posso dar uma resposta direta, em quilômetros (cerca de 100 km), ou dizer que Uberaba está a 1 hora de carro. Este exemplo deixa claro que, embora eu tenha citado um tempo (1 hora), estou querendo dar a idéia de uma distância. Mas, para que isso funcione, a velocidade do carro deve estar definida ou suposta. No caso, acredita-se que ela seja algo em torno de 100 km/h, nossa média nas estradas. Para fazer uma analogia com o ano-luz, eu poderia dizer que a distância entre essas duas cidades é de 1 hora-carro.


O ano-luz é, então, uma unidade de comprimento. Ela corresponde ao espaço percorrido por um raio de luz em 1 ano. Portanto, é uma medida grande demais para nossas aplicações comuns aqui na Terra, porque a luz é muito rápida e vai bem longe em 1 ano. Essa unidade se destina a marcar distâncias no espaço cósmico, entre as estrelas de uma mesma galáxia ou entre galáxias distintas. Ela é útil para os astrônomos.


Para calcular quanto mede 1 ano-luz em quilômetros, você precisa saber que a velocidade da luz no vácuo é de 299792,458 quilômetros por segundo (km/s) e que o ano da definição é o do nosso calendário, chamado de Ano Gregoriano Médio, que é de 365,2425 dias. Então, se a cada segundo de tempo a luz percorre 299792,458 km, ela vai andar 60 vezes mais em 1 minuto, o que dá 17987547,48 km. Se anda isso em 1 minuto, vai andar 60 vezes mais em 1 hora, o que dá 1079252848,8 km. Se anda isso em 1 hora, vai andar 24 vezes mais em 1 dia, o que dá 25902068371,2 km. Finalmente, se anda isso em 1 dia, vai andar 365,2425 vezes mais em 1 ano, o que dá 9460536207068,016 km.


Para não trabalhar com tantos algarismos assim, você pode usar para o ano-luz um valor de 9,460536 trilhões de quilômetros ou, menos precisamente, 9,5 trilhões de quilômetros ou, para cálculos mentais aproximados, 10 trilhões de quilômetros. Como já esperávamos, é uma medida grande e que corresponde a quase 63240 vezes a distância média da Terra ao Sol, mas que não é muito quando comparada ao tamanho do Universo.


Para você ter uma idéia das distâncias cósmicas, saiba que um raio de luz que parte da Terra chega até a Lua em 1,3 segundo e até o Sol em 8 minutos e 19 segundos. Para atravessar o Sistema Solar de um lado a outro, um raio de luz precisa de 11 horas. Para ir daqui até Alpha Centauri, 4 anos e alguns meses. Para atravessar a Via Láctea, pelo menos 100 mil anos. Até a Galáxia de Andrômeda, uma das mais próximas, cerca de 2 milhões e 300 mil anos. Mas para ir daqui aos limites do Universo observável, a viagem de um raio de luz deve durar, talvez, uns 14 bilhões de anos. Por aí você pode ver que o Universo é mesmo muito grande, se não for infinito.


Com base nesses valores dos tempos gastos pela luz para realizar as viagens citadas acima, supostos corretos, podemos dizer que a distância da Terra à Lua é 1,3 segundo-luz e que a da Terra ao Sol é 8,3 minutos-luz. Podemos dizer também que o tamanho do Sistema Solar é 11 horas-luz, que a distância até Alpha Centauri é 4,3 anos-luz, que o diâmetro da Via Láctea é 100 mil anos-luz, que a distância até a Galáxia de Andrômeda é 2,3 milhões de anos-luz e que a parte visível do Universo é uma imensa esfera com cerca de 14 bilhões de anos-luz de raio.


Resumindo tudo isso e repetindo, fica aqui a idéia importante de que o ano-luz serve para medir distâncias, não intervalos de tempo.

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