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Do tempo em que éramos chamados de micreiros, passando por fuçadores e agora genericamente de nerd/geeks.

Por que o céu é escuro à noite?

Você pode pensar que a reposta é óbvia - o sol não nasceu! Mas a única razão pela qual o céu parece azul durante o dia é que a luz do sol se dispersa pela atmosfera - se não tivéssemos uma atmosfera (como na lua), o céu seria sempre escuro, mesmo quando o sol brilhasse. Então vamos reformular a questão - por que o espaço é escuro?


Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-2.png Estamos acostumados a responder às crianças o porquê do céu ser azul. Se bem que nem todos devam explicar sobre a Dispersão de Rayleigh ;)

Eventuais outras cores. como vermelhos e alaranjados, podem ser pelo ângulo do Sol na nossa latitude ou por fatores atmosféricos. Mas, e se a pergunta for outra...

NOTA: Este texto é a transcrição do vídeo abaixo do canal MinutePhysics Ative as legendas.

Quer dizer, o espaço é cheio de estrelas - incontáveis estrelas que são quase tão brilhantes quanto o sol, e em um universo eterno e infinito, não importa a direção escolhida, se você olhasse longe o bastante em uma direção, você veria uma estrela ou uma galáxia. Então todo o céu deveria ser brilhante como o sol, noite e dia!

E como não é, a escuridão do céu noturno significa que existe um local longe de nós onde estrelas e galáxias simplesmente… param? Um limite entre alguma coisa e nada?

Uma "borda" do universo? Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-4.png Não exatamente Todas nossas evidências parecem indicar que o espaço não tem bordas. Mas o universo em si tem; não uma borda espacial, mas uma temporal: até onde sabemos, o universo teve um começo. Ou pelo menos, há 13,7 bilhões de anos atrás, o universo estava tão pequeno e concentrado sobre si mesmo que nossa noção padrão de tempo e espaço falha.

E como apenas uma quantidade finita de tempo passou desde o suposto começo, significa que alumas das estrelas necessárias para completar o "brilho em todas as direções" estão tão distantes que a luz delas ainda não teve tempo de chegar até nós… como se o universo fosse uma grande tempestade e estivéssemos ainda esperando para ouvir o trovão de estrelas bem distantes. Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-5.png Mas espere, é melhor do que isso - como a luz gasta tempo para viajar através do universo, quando apontamos nossos telescópios para algo bem distante, estamos, na verdade, vendo parte do universo como ele era quando a luz foi emitida. Então quando olhamos para a luz de 13.5 bilhões de anos, não vemos a luz não porque ela não chegou até nós ainda - não vemos nenhuma estrela porque estamos recebendo um pico de um universo anterior à formação de estrelas! Um universo sem estrelas! Agora isso parece uma boa razão porque olhamos para cima e vemos um céu escuro. Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-7.png Mas… não. Quer dizer, é verdade que podemos encontrar pontos no céu onde não há nenhuma estrela olhando depois das estrelas mais antigas e portanto mais distante no passado. Mas mesmo quando apontamos nossos telescópios para além das estrelas mais antigas, ainda vemos luz. Não luz das estrelas, mas luz deixada pelo Big Bang. E nós detectamos essa “radiação cósmica de fundo” vindo mais ou menos de todas as direções, formando um plano de fundo além das estrelas. Então, acho que o céu noturno NÃO é na verdade escuro, para começar.

Certo... se nossos telescópios nos dizem que o céu não é escuro, então porque parece escuro? Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-9.png Aqui vai uma pista para a resposta real: quando o telescópio Hubble fotografou as estrelas longínguas do espantosamente belo eXtreme Deep Field (campo extremamente profundo ou XDF) de Hubble, ele tirou uma foto com câmera de infravermelho. Por quê? Bem, estrelas e galáxias distantes estão se afastando de nós porque o universo está expandindo. Então da mesma maneira como quando um disco está ficando mais lento o tom da minha voz diminui, o efeito doppler faz com que as estrelas que se afastam de nós tornem-se mais vermelhas, e quanto mais longe estiverem, mais rápido se afastam de nós e mais vermelhas se tornam, até que virem… infravermelho. Aí não podemos mais vê-las. Pelo menos não com nossos olhos humanos - e é por isso que o céu noturno parece escuro!

Em síntese: Se vivêssemos em um universo infinito e inutável, todo o céu seria brilhante como o sol. Mas o céu é escuro à noite, tanto porque o universo teve um começo de modo que não haja estrelas em todas as direções e mais importante porque a luz de estrelas super distantes (e da ainda mais distante radiação cósmica de fundo) é deslocada do espectro visível para o infravermelho pela expansão do universo, então não podemos vê-la completamente.

Finalmente! Esclarecemos porque o céu é escuro à noite. E porque não é. Captura-Why is it Dark at Night_ - YouTube [720p].mp4-15.png


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Do tempo em que éramos chamados de micreiros, passando por fuçadores e agora genericamente de nerd/geeks..
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