Escalas Cósmicas

 

Akarsh Simha

A escala de distâncias cósmicas refere-se à sucessão de diferentes métodos que os astrônomos usam para medir as distâncias dos objetos no céu. Alguns métodos, como a paralaxe, funcionam bem apenas para objetos próximos. Os outros métodos, tais como o uso do desvio de vermelho cósmico, funcionam apenas para as galáxias muito distantes. Portanto, existem diversos métodos, cada um com a sua validade limitada, daí o seu nome.

Medições diretas

A parte inferior da escala consiste em objetos cujas distâncias podem ser medidas diretamente, tais como a Lua (ver o Intervalo de Laser Lunar). A mesma técnica, usando ondas de rádio, é aplicada também para descobrir as distâncias dos planetas.

Para as estrelas próximas, a medida da paralaxe é possível e define a distância para a estrela.

Velas padrão

As "velas padrão" são objetos cujo brilho intrínseco é conhecido com precisão. A magnitude aparente, que é simples de medir, nos informa quão brilhante parece um objeto, não quão brilhante ele é de fato. Os objetos distantes parecem menos brilhantes, porque a sua luz é difundida por uma área maior.

De acordo com a lei quadrática inversa para as intensidades de luz, a quantidade de luz que recebemos de um objeto cai com a distância ao quadrado. Portanto, é possível calcular a distância de um objeto se soubermos quão brilhante é ele (magnitude absoluta; 'M') e quão brilhante aparece para nós na Terra (magnitude aparente; 'm'). Podemos definir o módulo da distância da seguinte forma:

Módulo de distância = M - m = 5 log10 d - 5

Aqui o 'd' é a distância medida em parsecs.

Para este objetos especiais de velas padrão, temos outras formas de saber o seu brilho intrínseco e, como tal, pode ser calculada a sua distância.

As "velas padrão" normalmente usadas em astronomia são:

Variáveis Cepheid: Um tipo de estrela variável periódica, onde o período da variação está relacionado com a luminosidade

Variáveis de Lira RR: Outra estrela variável periódica com uma relação período-luminosidade bem definida

Supernovas Tipo-Ia: Estas supernovas tem uma luminosidade bem definida, como resultado da física em que se baseiam e, como tal, servem como velas padrão

Outros métodos

Existem muitos outros métodos. Alguns deles baseiam-se na física das estrelas, como a relação entre a luminosidade e a cor de vários tipos de estrelas (isto é normalmente representado em um Diagrama de Hertzsprung-Russel). Alguns deles funcionam para os enxames estelar, tal como o método do enxame em movimento e o método de ajuste da sequência principal. A relação de Tully-Fisher, que relaciona o brilho de uma galáxia em espiral com a sua rotação, pode ser usado para descobrir o módulo da distância, uma vez que a rotação de uma galáxia é fácil de medir com o desvio de Doppler. As distâncias das galáxias remotas podem ser descobertas ao medir o desvio de vermelho cósmico, que é o desvio de vermelho da luz das galáxias distantes, que resulta da expansão do universo.