ATé ONDE A LUZ VIAJA EM UM ANO?

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O universo é um lugar extremamente grande. À medida que os astrônomos olhavam mais longe no espaço ao longo dos séculos e mais profundamente no passado, eles passaram a entender o quão pequeno e insignificante nosso planeta e nossa espécie parecem em comparação. Ao mesmo tempo, investigações em andamento sobre eletromagnetismo e estrelas distantes levaram os cientistas a deduzir qual é a velocidade da luz - e que é a velocidade mais rápida possível.

Como tal, os astrônomos passaram a usar a distância que a luz viaja dentro de um único ano (também conhecido como ano-luz) para medir distâncias na escala interestelar e intergaláctica. Mas até onde a luz viaja em um ano? Basicamente, ele se move a uma velocidade de 299.792.458 metros por segundo (1080 milhões de km / hora; 671 milhões de mph), o que equivale a cerca de 9.460,5 bilhões de quilômetros (5.878,5 bilhões de milhas) por ano.

A velocidade da luz:

Calcular a velocidade da luz tem sido uma preocupação para os cientistas há muitos séculos. E antes do século XVII, havia discordância sobre se a velocidade da luz era finita ou se ela se deslocava de um ponto para o outro instantaneamente. Em 1676, o astrônomo dinamarquês Ole Romer estabeleceu o argumento quando suas observações do movimento aparente da lua de Júpiter Io revelaram que a velocidade da luz era finita.

A partir de suas observações, o famoso astrônomo holandês Christiaan Huygens calculou a velocidade da luz em 220.000 km / s (136.701 mi / s). Ao longo do ninho, durante dois séculos, a velocidade da luz foi refinada cada vez mais, produzindo estimativas que variavam entre 299.000 e 315.000 km / s (185.790 a 195.732 mi / s).

Isso foi seguido por James Clerk Maxwell, que propôs em 1865 que a luz era uma onda eletromagnética. Em sua teoria do eletromagnetismo, a velocidade da luz era representada como c. E então, em 1905, Albert Einstein propôs sua teoria da Relatividade Especial, que postulava que a velocidade da luz (c) era constante, independentemente do referencial inercial do observador ou do movimento da fonte de luz.

Em 1975, após séculos de medições refinadas, a velocidade da luz no vácuo foi calculada em 299.792.458 metros por segundo. Pesquisas em andamento também revelaram que a luz viaja em diferentes comprimentos de onda e é composta de partículas subatômicas conhecidas como fótons, que não têm massa e se comportam como partículas e ondas.

Ano luz:

Como já observado, a velocidade da luz (expressa em metros por segundo) significa que a luz percorre uma distância de 9.460.528.000.000 km (ou 5.878.499.817.000 milhas) em um único ano. Essa distância é conhecida como “ano-luz” e é usada para medir objetos no Universo que estão a uma distância considerável de nós.

Por exemplo, a estrela mais próxima da Terra (Proxima Centauri) está aproximadamente a 4,22 anos-luz de distância. O centro da Via Láctea fica a 26.000 anos-luz de distância, enquanto a galáxia grande mais próxima (Andrômeda) fica a 2,5 milhões de anos-luz de distância. Até o momento, o candidato à galáxia mais distante da Terra é o MACS0647-JD, localizado a aproximadamente 13,3 bilhões de anos-luz de distância.

E o Fundo Cósmico de Microondas, a radiação de relíquia que se supõe ser do Big Bang, está localizada a cerca de 13,8 bilhões de anos-luz de distância. A descoberta dessa radiação não apenas reforçou a Teoria do Big Bang, mas também deu aos astrônomos uma avaliação precisa da idade do Universo. Isso traz outro ponto importante sobre a medição de distâncias cósmicas em anos-luz, que é o fato de que espaço e tempo estão interligados.

Veja, quando vemos a luz saindo de um objeto distante, estamos realmente olhando para trás no tempo. Quando vemos a luz de uma estrela localizada a 400 anos-luz de distância, na verdade estamos vendo a luz emitida pela estrela há 400 anos. Por isso, estamos vendo a estrela como parecia 400 anos atrás, não como aparece hoje. Como resultado, olhar para objetos bilhões de anos-luz da Terra é ver bilhões de anos-luz no tempo.

Sim, a luz viaja a uma velocidade extremamente rápida. Mas, dado o tamanho e a escala absolutos do Universo, ainda pode levar bilhões de anos a partir de certos pontos do Universo para chegar até aqui na Terra. Por isso, saber quanto tempo leva para a luz viajar um único ano é tão útil para os cientistas. Não apenas permite compreender a escala do Universo, mas também permite mapear o processo de evolução cósmica.

Escrevemos muitos artigos sobre a velocidade da luz aqui na Space Magazine. Aqui está quão longe é um ano-luz ?, Qual é a velocidade da luz ?, Quantas coisas há em um ano-luz ?, como a luz viaja? E até onde você pode ver no universo?

Quer mais informações sobre anos-luz? Aqui está um artigo sobre anos-luz para o HowStuffWorks e uma resposta do PhysLink.

Também gravamos um episódio do elenco de astronomia sobre esse tópico. Ouça aqui, episódio 10: Medindo a distância no universo.

Fontes: