Ao longo dos últimos 20 anos, o Telescópio Espacial Hubble revolucionou o modo como a Humanidade vê o Universo. Em muitos aspectos, é o telescópio mais importante desde que Galileu apontou a sua luneta para o céu há quatro séculos atrás.
A NASA lançou o Telescópio Espacial Hubble, um esforço conjunto da NASA e da ESA, no dia 24 de Abril de 1990 a bordo do vaivém Discovery, num evento envolto em grande fanfarra que depressa haveria de cessar. Uma pequeníssima mas importante falha nas suas ópticas fazia-o ver desfocado. Este problema bem que poderia ter transformado o icónico telescópio espacial num potencial fiasco orbital com uma factura de 1,5 mil milhões de dólares.
Mas o Hubble foi construído para ser actualizado no espaço, por astronautas a bordo dos vaivéns da NASA. Em 1993, a primeira tripulação de mecânicos espaciais corrigiu a visão nublada do Hubble, e mais quatro missões de manutenção e reparação seguiram-se.
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O Telescópio Espacial Hubble, visto do vaivém Atlantis durante a missão STS-125, a quinta e última visita humana ao observatório.
Crédito: NASA
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A última viagem da NASA ao Hubble decorreu em Maio de 2009, quando a tripulação do vaivém Atlantis prestou ao observatório orbital o seu serviço final. Substituíram as velhas baterias do Hubble e peças já gastas, reavivaram câmaras avariadas nunca desenhadas para serem reparadas no espaço e acrescentaram dois novos instrumentos. O resultado: o Telescópio Hubble mais poderoso de sempre.
Os grandes conhecimentos normalmente fazem o mundo parecer maior do que na realidade é. No caso do Hubble, a mais importante e talvez a mais impressionante descoberta que ajudou a encontrar, alcançou isso mesmo, ao revelar que o Universo crescia mais depressa do que pensávamos.
A maior descoberta do Hubble
Os cientistas apelidaram o suspeito por trás desta expansão acelerada de "energia escura", que agora se pensa constituir 74% da massa-energia combinada do Universo. Em comparação, a matéria comum corresponde a apenas 4,6%. A descoberta da energia escura foi totalmente inesperada, e ainda não sabemos com exactidão o que é. A natureza desta energia escura é de certo modo o maior problema da Física actualmente.
E o Hubble não só fez o Universo parecer maior mostrando-nos que estava a crescer - o telescópio espacial também sugere que há muito mais a aprender. Através do Hubble, vemos que compreendemos muito pouco do Universo, desde a energia escura até à matéria escura, passando pela história das galáxias ao longo de 13 mil milhões de anos. Mudou completamente a nossa perspectiva do Universo.
Um achado surpreendente
Quando o Hubble foi lançado, uma das suas missões principais era descobrir quando o Universo tinha nascido. Nesta altura, a sua idade era bastante incerta, o que poderia levar a possibilidades ridículas, como estrelas mais velhas que o próprio Universo.
Ao medir a posição de galáxias distantes com uma precisão avassaladora e quão depressa se moviam, o Hubble refinou drasticamente a velocidade de expansão do Universo, ajudando a estimar a idade do Universo até mais ou menos 13,75 mil milhões de anos. No entanto, ao resolver o mistério da idade do Universo, inesperadamente revelou um enigma ainda mais profundo - a expansão do Universo está inexplicavelmente a acelerar, em vez de diminuir como seria de esperar devido ao puxo da gravidade das galáxias.
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Hubble Ultra Deep Field (HUDF)
Crédito: NASA/ESA Hubble Space Telescope
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Haviam sugestões anteriores acerca da existência de uma "constante cosmológica" que agia como uma força repulsiva contra a interacção gravitacional da matéria, sendo a proposta mais famosa a de Einstein. Antes do Hubble, sem observações, ninguém levou estas especulações particularmente a sério.
A promessa da energia escura
A resolução do mistério da energia escura poderá revolucionar a Física. Levantou novas teorias acerca da origem do Universo, como por exemplo a que refere a existência de membranas da realidade que despoletam ciclos infinitos de morte e renascimento cósmico. Também alimentou a especulação acerca do destino do Universo, levantando a possibilidade da energia escura terminar o Universo num Big Rip.
Mesmo assim, muito acerca da energia escura permanece desconhecido. Uma ideia afirma que literalmente vem do espaço vazio - de energia que a mecânica quântica teoriza existir no vácuo. O problema é que os cálculos preliminares da força da energia escura, caso fosse consequência da energia no vácuo, são 120 ordens de magnitude mais do que vemos actualmente com a energia escura. É um 1 com 120 zeros atrás.
Mesmo com estimativas mais refinadas, ainda estaríamos nas 50 ordens de magnitude. Outra possibilidade teoriza que é uma espécie de campo, mas não se sabe o porquê de aí estar, e se está de algum modo relacionado com a expansão do Universo desde o seu início. Uma terceira hipótese afirma que não há nenhuma energia escura, e que temos que mudar a nossa teoria da gravidade, que a teoria da relatividade geral de Einstein não está correcta quando passamos para escalas maiores do Universo.
Em cada destes casos, estamos a falar de uma mudança fundamental no nosso conhecimento da Física, a teoria física mais básica que governa o Universo.
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Uma imagem clássica dos "Pilares da Criação" na Nebulosa da Águia, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: J. Hester/P. Scowen/ASU/HST/NASA
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Aqui ficam outros dos grandes feitos astronómicos do Hubble:
Plutão e seus companheiros: o Hubble descobriu duas novas luas de Plutão, Nix e Hidra, e recentemente mapeou mudanças sazonais na sua superfície. Ao ajudar a estimar a massa de Éris, um corpo 27% mais massivo que o próprio Plutão, veio a ideia de que corpos semelhantes possam existir na Cintura de Kuiper e até mais longe, o que ajudou a despromover Plutão e objectos semelhantes para a categoria de planeta-anão. As observações futuras destes objectos distantes poderão ajudar os cientistas a melhor compreender como o Sistema Solar evoluíu.
Discos protoplanetários: Ao observar regiões de formação estelar, como a famosa Nebulosa de Orionte, o Hubble foi capaz de mostrar que os discos protoplanetários de gás e poeira são ubíquos em torno de muitas jovens estrelas. Isto reforça a ideia que os mundos extrasolares são comuns no Universo.
GRBs: Estas explosões de raios-gama são as explosões mais poderosas do Universo, tipicamente libertando mais energia em segundos do que o Sol em toda a sua vida de 10 mil milhões de anos. A origem destas explosões permaneceu um mistério durante décadas. O Hubble ajudou a descobrir que estas explosões normalmente ocorrem em galáxias que activamente formavam estrelas e que eram baixas em metalicidade - isto é, baixas em elementos mais pesados que o hélio. Isto sugeriu que os GRBs emergiam como estrelas massivas colapsadas para formar buracos negros - galáxias activas em formação estelar são normalmente ricas em estrelas massivas que colapsam rapidamente, e as estrelas com baixa metalicidade são mais prováveis de reter a sua massa e formar buracos negros.
Cometa Shoemaker-Levy 9: O Cometa Shoemaker-Levy 9 colidiu espectacularmente com Júpiter em 1994, um impacto que o Hubble capturou em toda a sua glória. A atracção gravitacional do planeta gigante despedaçou o cometa em fragmentos, resultando em 21 impactos visíveis. A maior destas colisões criou uma bola de fogo que cresceu até 3.000 km para cima do topo das nuvens jovianas, bem como uma mancha escura com 12.000 km de diâmetro - aproximadamente o tamanho da Terra - num evento que se estima ter tido a força de 6.000 gigatoneladas de TNT. As observações do Hubble não só reforçaram o interesse do público nos efeitos dos impactos cósmicos, como também forneceram dados sobre a atmosfera de Júpiter.
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Impactos do cometa Shoemaker-Levy 9 na atmosfera de Júpiter, maiores que até a própria Terra.
Crédito: H. Hammel (MIT), WFPC2, HST, NASA
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Buracos negros: O Hubble descobriu que os buracos negros supermassivos provavelmente existem nas galáxias que têm um bojo de estrelas no seu centro. A ligação bastante íntima entre o tamanho destes buracos negros centrais e o tamanho das suas galáxias também indica uma evolução em sintonia, o que por sua vez fornece informações acerca da evolução do Universo com o passar do tempo.
Mundos extrasolares: Até agora conhecem-se mais de 400 planetas extrasolares, e na realidade foram descobertos por telescópios terrestres. Mesmo assim, o Hubble fez importantes avanços na busca de mundos extrasolares, como na determinação da composição atmosférica de um exoplaneta pela primeira vez, e até ao observar directamente a luz visível de Fomalhaut b.
Desde Galileu
Podemos dizer que ao olhar para a História, o Hubble terá tido o mesmo impacto que o telescópio de Galileu. Nenhum telescópio foi tão apelativo para o público como o Hubble tem sido ao longo de 20 anos. Este impacto revolucionário do Hubble deriva do seu poder de permanência. Foi reparado cinco vezes, e em cada missão foi capaz de se renovar com novos instrumentos que o transformaram num novo telescópio.
Espera-se que o Hubble, após esta última missão de serviço, dure pelo menos mais cinco anos. Se tivermos sorte e formos espertos, podemos ser bem capazes de comemorar o seu 30.º aniversário.
Links:
Telescópio Espacial Hubble:
20.º Aniversário do Hubble (NASA)
Hubble, NASA
ESA
STScI
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