Distâncias astronômicas

Quando medimos distâncias em nosso dia a dia na Terra, usamos rotineiramente unidades como centímetros, metros, quilômetros, milhas, pés, etc. A unidade padrão de comprimento, definida pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), é o metro (m).

No entanto, quando tratamos das distâncias entre os corpos do Sistema Solar, entre o Sol e outras estrelas, entre galáxias ou mesmo entre nós e a borda do Universo observável, lidamos com números imensos.

Tomemos como exemplo a galáxia de Andrômeda: ela é a mais próxima da Via Láctea, mas, se expressarmos sua distância em metros, teremos um valor da ordem de dezenas de trilhões de quilômetros.

Cientistas não gostam de escrever números tão grandes - e, de fato, não é prático lidar com eles. Para complicar, há distâncias no Universo muito maiores que a do exemplo anterior.

Por isso, em escalas cósmicas são adotadas as unidades do Sistema Astronômico de Unidades, formalizado pela União Astronômica Internacional (IAU - International Astronomical Union), alternando-se entre a Unidade Astronômica (UA), o ano-luz (a.l.) e o parsec (pc).

Convertendo para essas unidades, a distância entre a Via Láctea e Andrômeda é de aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz, isto é, vemos Andrômeda como ela era há 2,5 milhões de anos.

Saindo de nossa atmosfera, o corpo celeste mais próximo é a Lua. Até "ali" ainda é possível usar o quilômetro, pois nosso satélite natural está a uma distância média de "apenas" 385.000 km.

Indo um pouco mais longe: daqui até o Sol temos, em média, 149.600.000 km. Essa grandeza é usada para definir uma unidade conveniente na representação de distâncias dentro do Sistema Solar (ou de outros sistemas planetários): a Unidade Astronômica (UA), que equivale à distância média da Terra ao Sol:

Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar, está a uma distância média de 5,20 UA do Sol (equivalente a 778,3 milhões de quilômetros). Netuno, o oitavo e mais distante planeta, fica a aproximadamente 30,1 UA, ou 4,5 bilhões de quilômetros.

Muito mais longe está a Nuvem de Oort, composta por trilhões de detritos espaciais - muitos do tamanho de montanhas ou ainda maiores. Ela forma uma espécie de “casca” que envolve todo o Sistema Solar e se encontra entre 2.000 e 5.000 UA do Sol.

Considerando suas regiões mais externas, as estimativas variam entre 10.000 e 100.000 UA, o que corresponde a cerca de um quarto da distância entre o Sol e a estrela mais próxima.

Quando tratamos de distâncias que extrapolam as escalas de um sistema planetário, normalmente usamos o ano-luz, representado por a.l. e definido como a distância que a luz percorre em um ano terrestre - o equivalente a mais de 9 trilhões de quilômetros:

A estrela Proxima Centauri é a mais próxima da Terra (depois do Sol, é claro). Ela se encontra a cerca de 368.000 UA (mais de 55 trilhões de quilômetros), ou aproximadamente 4,25 anos-luz. Ou seja, o que observamos é como ela era 4,25 anos atrás.

O Sol está a 8 minutos-luz da Terra. Isso significa que, se ele desaparecesse de repente, só perceberíamos o fato 8 minutos depois.

A luz viaja a 299.792.458 m/s (metros por segundo) - nada no Universo pode superar essa velocidade. No entanto, ela é finita, e por isso qualquer imagem externa leva tempo para chegar a nossos olhos (ou telescópios).

Assim, os objetos celestes não são vistos como são no presente, mas como eram no passado, sendo esse passado tanto mais distante quanto maior for a distância entre nós e eles.

Os astrofísicos aproveitam esse fato para estudar a evolução de estrelas, galáxias e do próprio Universo. O Telescópio Espacial James Webb, lançado pela NASA em dezembro de 2021, é capaz de captar luz proveniente das primeiras galáxias, emitida há mais de 13,5 bilhões de anos.

Para distâncias ainda maiores, também se usa o parsec (pc), que representa uma unidade superior ao ano-luz:

Anos-luz e parsecs aparecem com frequência em textos científicos. Em geral, nas grandes escalas cósmicas, o parsec é mais conveniente.

Proxima Centauri, por exemplo, está a cerca de 1,3 pc do Sol, e a maioria das estrelas visíveis a olho nu no céu noturno encontra-se a até 500 pc de distância.

O raio do Universo observável é estimado em cerca de 46,5 bilhões de anos-luz; logo, seu diâmetro é de incríveis 93 bilhões de anos-luz, equivalentes a 28,5 gigaparsecs (Gpc).