Nosso universo, com cerca de 13,8 bilhões de anos, pode ter sua história dividida em várias etapas. Para os astrofísicos, no entanto, destacam-se seis eras principais, e atualmente estamos na última antes que tudo se transforme em um grande vazio gelado. Nessa matéria, você descobrirá cada uma dessas eras e entenderá por que já estamos vivendo a etapa final.
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O universo está em constante expansão, influenciando a densidade de matéria, radiação, neutrinos e energia escura. Essa expansão altera a temperatura e a aparência do céu ao longo do tempo e, a longo prazo, modifica a própria estrutura do cosmos. O processo, iniciado no Big Bang, pode ser dividido em seis eras distintas, com a atual sendo a última.
À medida que o universo se expande, a densidade de matéria e radiação diminui, enquanto a densidade de energia escura — a responsável pela expansão acelerada — permanece constante. Isso ocorre porque ela é inerente ao próprio espaço.
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Durante o Big Bang, o universo estava em seu estado mais denso e quente possível, esfriando e se tornando menos denso ao longo do tempo. Isso permitiu a formação de átomos, estrelas e galáxias.
Quando Edwin Hubble observou o afastamento das galáxias, em 1929, os astrônomos concluíram que o universo estava se expandindo. Em 1998, descobriu-se que a expansão estava acelerando, levando ao conceito de energia escura, responsável por essa aceleração.
Se a energia escura continuar reinando no universo, as estruturas gravitacionalmente ligadas permanecerão juntas, mas outras se afastarão eternamente, ficando irremediavelmente isoladas. Essa é a Era da Energia Escura, e já estamos nela.
As eras do universo
As seis eras do universo são:
- Era inflacionária
- Era da Sopa Primordial
- Era do plasma
- Era da Idade das Trevas
- Era estelar
- Era da Energia Escura
Usando as leis da física e comparando com as observações, os cientistas podem traçar a história do universo desde o Big Bang até seu futuro distante e destino final — embora o fim do cosmos ainda seja um assunto debatido, com cinco principais possibilidades.
As primeiras eras do universo foram breves, pois o cosmos era mais denso e as interações entre partículas transformavam matéria e energia de forma acelerada. Em contraste, a era atual pode se estender indefinidamente.
Vamos conhecer um pouco de cada um desses períodos.
Era inflacionária
O Big Bang não foi o primeiro evento do universo, mas sim a inflação cósmica — uma expansão exponencial devido a uma forma de energia inerente ao espaço.
Essa fase expandiu o cosmos para um estado quase plano, transformando as flutuações quânticas em sementes da estrutura cósmica atual. Quando a inflação terminou, há 13,8 bilhões de anos, essa energia foi convertida em partículas e radiação, iniciando o Big Bang quente.
Era da Sopa Primordial
Altas temperaturas daquele universo muito jovem permitiam a criação espontânea de partículas, antipartículas e partículas instáveis, formando uma sopa primordial. No entanto, apenas estados específicos ou partículas conseguiam emergir dessas condições.
À medida que o universo esfriou, a criação de pares partícula-antipartícula mais massivos se tornaram mais difíceis. Entre 1 a 3 segundos após o Big Bang, a antimatéria foi aniquilada, deixando apenas a matéria que conhecemos.
De 3 a 4 minutos, ocorreu a nucleossíntese dos elementos leves, e o cosmos se tornou um plasma ionizado de fótons, neutrinos, núcleos atômicos e elétrons.
Era do plasma
Na Era do Plasma, os núcleos leves (prótons positivos e nêutrons) se formam, equilibrados por uma quantidade equivalente de elétrons. No entanto, os núcleos foram amplamente superados por fótons, o que impediu que se combinassem com os elétrons para formar átomos.
Apenas quando o Universo esfriou o suficiente, as transições atômicas foram permitidas e os átomos neutros puderam se formar. Durante essa fase, a radiação domina, mas, ao final, a matéria normal e escura se tornam predominantes, cerca de 380.000 anos após o Big Bang.
Era da Idade das Trevas
Na Era das Trevas, com a formação de átomos neutros, a gravitação começa a estruturar o universo, mas a luz visível fica bloqueada por esses átomos (especialmente aqueles na forma de poeira cósmica).
Essa escuridão só foi dissipada após a reionização do universo, que ocorreu com a formação de estrelas que começaram a emitir fótons ultravioleta. Esse processo começa cerca de 200 a 250 milhões de anos após o Big Bang.
Era estelar
Aqui, estruturas como estrelas, galáxias e a teia cósmica começam a se formar e se tornam observáveis, enquanto a matéria escura e a matéria normal ainda dominam a energia do universo.
A formação de estrelas atinge seu pico cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang, com galáxias se formando, crescendo e fundindo. No entanto, à medida que o gás disponível diminui, a taxa de formação de estrelas começa a cair.
Era da Energia Escura
Com a expansão do universo, a energia escura finalmente se torna dominante, começando a afastar galáxias distantes mais rapidamente. Esse processo marca o fim da Era Estelar e o início do reinado da energia escura, por volta de 7,8 bilhões de anos após o Big Bang.
A expansão acelerada impede a formação de novas estruturas, ou seja, os objetos que ainda não estavam ligados gravitacionalmente se afastarão cada vez mais, resultando em uma existência isolada.
Por outro lado, as galáxias ligadas pela gravidade acabarão se fundindo para formar uma gigante galáxia elíptica incapazes de formar novas estrelas. As estrelas existentes morrerão, e as interações gravitacionais farão com que muitas sejam ejetadas para o espaço intergaláctico.
Os planetas também cairão em espiral rumo aos remanescentes de suas estrelas mortas, e até os buracos negros irão decair, em um processo que durará muitos e muitos bilhões de anos.
No final, o universo estará repleto de estrelas anãs negras, isto é, cadáveres estelares que não emitem mais radiação, espalhadas em um cosmos vazio e em constante expansão. Embora haja outros possíveis finais para o universo, como a hipótese do Big Crunch, a tendência é que a energia escura prevaleça para sempre e transforme o cosmos em um grande cemitério completamente escuro.
A energia escura começou a influenciar a expansão do universo há 6 bilhões de anos, e atualmente é o principal mecanismo que impulsiona a evolução do nosso cosmos rumo ao cenário de completa escuridão. Já estamos vivendo nesta era, então nenhum ser vivo no universo verá o espaço se tornar denso outra vez.
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