O Big Bang e a Expansão do Universo

O Universo em que nós vivemos está se expandindo. Nós sabemos isto porque vemos galáxias e grupos de galáxias se deslocando para longe de nós no Universo. Esta expansão tem ocorrido desde que o Universo foi formado há 14 bilhões de anos, durante um quente e denso evento conhecido como Big Bang.

Aqui estão seis Perguntas Frequentes sobre nosso Universo em expansão:

(1) Onde é o centro do Universo?

Não há nenhum centro do Universo porque não há nenhuma borda do Universo. Em um universo finito, o espaço é curvado de tal modo que, se você pudesse viajar bilhões de anos-luz em uma linha reta, eventualmente você terminaria onde você começou. É também possível que nosso Universo seja infinito. Em ambos os exemplos, os grupos de galáxias preenchem completamente o Universo e estão afastando-se em todos os pontos, fazendo com que o Universo se expanda (veja a pergunta 2).

Um Universo sem centro ou borda
Um exemplo de um universo muito pequeno que contém somente 48 estrelas. Uma nave espacial viajando entre estas estrelas não pode encontrar a borda deste universo. Se ela sair em um lado do universo re-entrará no outro lado. As pessoas na nave espacial veem um número infinito de estrelas ao redor delas. Este universo não tem nenhum limite nem centro.

(2) Onde ocorreu o Big Bang no Universo?

Há uma suposição comum de que o Big Bang foi uma explosão que ocorreu no espaço vazio e que a explosão expandiu no espaço vazio. Isto está errado.

O espaço e o tempo foram criados no Big Bang. No começo do Universo, o espaço era preenchido completamente com matéria. A matéria estava originalmente muito quente e muito densa e então expandiu e esfriou para, eventualmente, produzir as estrelas e galáxias que nós vemos no Universo hoje.
A Expansão do Universo

Embora o espaço pudesse estar concentrado em um único ponto no Big Bang, é igualmente possível que o espaço fosse infinito no Big Bang. Em ambos os cenários, o espaço foi preenchido completamente com a matéria que começou a expandir.


Não há nenhum centro da expansão, pois o Universo está simplesmente se expandindo em todos os pontos. Os observadores em qualquer galáxia veem a maioria das outras galáxias no Universo afastando-se deles.

A única resposta para a pergunta "Onde aconteceu o Big Bang?" é que ele ocorreu em toda parte do Universo.

(3) A Terra está se expandindo junto com o Universo?

A Terra não está se expandindo e nem o Sistema Solar, nem a Via Láctea. Estes objetos foram formados sob a influência da gravidade e pararam de se afastar. A gravidade prende também as galáxias em grupos e aglomerados. São principalmente os grupos e os aglomerados de galáxias que estão afastando-se no Universo.

(4) O que existe fora do Universo?

O espaço foi criado no Big Bang. Nosso Universo não tem nenhuma borda ou limite - não há nenhuma parte externa de nosso Universo (veja a pergunta 1). É possível que nosso Universo seja parte de uma infinidade de universos (veja a pergunta 5), mas estes universos não necessariamente precisam de um espaço para existir.

(5) O que existiu antes do Big Bang?

O tempo foi criado no Big Bang - nós não sabemos se ele existia antes do Big Bang. Esta pergunta é, portanto, difícil de se responder. Algumas teorias sugerem que nosso Universo é parte de uma infinidade de universos (chamado multiverso) que estão sendo criados continuamente. Isto é possível mas muito mais difícil de provar.

(6) Se o Universo tem 14 bilhões de anos de idade, como poderiam as galáxias ter viajado mais de 14 bilhões de anos-luz?

É possível que nosso Universo seja infinito e foi preenchido com a matéria em toda parte desde o Big Bang (veja a pergunta 2). Mas também não há nada que impeça o Universo de se expandir mais rápido que a velocidade da luz. Embora, em qualquer ponto dentro do Universo, nada possa viajar mais rápido que a velocidade da luz, isso não é verdade para todo o Universo. Não há limite para o quão rápido o espaço possa se expandir.

Espaço-tempo como folha de borracha

Nós podemos imaginar que as galáxias são como bolas colocadas em uma folha de borracha, a qual representa o espaço. Se nós esticarmos a folha, as bolas se afastam. As bolas que estão próximas afastar-se-ão mais lentamente. As bolas que estão bem mais separadas parecerão afastar-se muito rapidamente.

Pessoas que vivem em qualquer uma das bolas vão ver a sua própria bola como estacionária. Elas verão as bolas nas proximidades afastando-se lentamente e as mais distantes se afastando rapidamente. Bolas muito distantes (para além do horizonte) podem estar se afastando mais rápido que a velocidade da luz, mas as pessoas não podem vê-las - localmente, em sua própria parte do universo, nada está viajando mais rápido que a velocidade da luz.

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