AS CINCO IDADES DO UNIVERSO - PARTE 4
No começo, não havia nada. Aí, o nada explodiu. E do nada surgiu tudo. O Big Bang lançou matéria e energia em todas as direções há 13,75 bilhões de anos. Os três primeiros minutos de vida do cosmo foram os mais turbulentos e fundamentais para definir a sua futura evolução, como se lê em A era primordial e A grande aniquilação.
A Era Primordial durou 379 mil anos. Foi o período em que o universo era muito quente e denso, basicamente uma nuvem de hidrogênio em expansão acelerada. Naquelas condições, o gás hidrogênio era opaco. O universo primordial pode ser imaginado como o mais denso dos nevoeiros. A névoa era tão impenetrável que não permitia delinear nem mesmo o brilho difuso da luz de um farol ligado a curtíssima distância.
De uma hora para a outra, quando o cosmo contava 379 mil anos, tudo mudou. O que era opaco se tornou transparente. Se fosse possível a alguém presenciar aquele momento, teria visto o nevoeiro intenso dissipando para dar lugar a uma intrincada teia de retalhos cósmica permeada por espaços vazios. Os fios da trama daquela teia em expansão eram as nuvens de hidrogênio que viriam a se aglutinar para formar as primeiras galáxias.
Galáxias são conjuntos de bilhões de estrelas. Para que se formem, elas precisam aprisionar estrelas graças à atração gravitacional. Logo, as estrelas teriam necessariamente que nascer e começar a cintilar antes de poder se agrupar em galáxias. É isto o que se acredita que tenha ocorrido. Na verdade, foi provavelmente a ignição das primeiras estrelas a responsável pela dissipação do nevoeiro cósmico.
A era estelar
Hoje, mesmo 13,7 bilhões de anos depois do início dos tempos, ainda há muito combustível na forma de nuvens de hidrogênio disperso pelos espaços inter-estelares. Este hidrogênio está à disposição da fusão nuclear, pronto a atender aos caprichos da gravidade e se adensar de forma esmagadora, acionando a fornalha atômica de novas estrelas.
Apenas na Via Láctea nascem cerca de 60 estrelas por ano, ou quase uma por semana. A nossa galáxia tem 200 bilhões de estrelas e é só uma entre as 400 bilhões de galáxias do universo visível. Pode-se imaginar que a cada semana o universo ligue 2,4 trilhões de novas estrelas no seu candelabro cósmico. A maioria delas é pequena como o nosso Sol, que se formou há 5 bilhões de anos e levará outros 5 bilhões de anos para esgotar todo o seu estoque de hidrogênio.
Das cerca de 60 estrelas que nascem atualmente todo o ano na Via láctea, talvez um única seja gigante, tendo dez, cem ou mil vezes a massa do Sol. Neste caso, ela terá uma vida intensa e breve, seguida por uma morte espetacular, explodindo na forma de uma supernova (leia Somos poeira de estrelas) e semeando o espaço com os elementos químicos que possibilitam a formação dos planetas, da química, da geologia e da vida.
Como teria sido a ignição das primeiras estrelas que dissiparam a neblina original? Os astrônomos e os astrofísicos fazem uma boa ideia. O panorama deve ter sido nada menos do que absolutamente cintilante. Todo o hidrogênio produzido no Big Bang estava à disposição para começar a ser queimado - e o universo tinha 758 mil anos-luz de diâmetro, o equivalente a quase oito Via Lácteas enfileiradas (leia Qual é o tamanho do universo?. Imagine qual deveria ser a densidade da nuvem de hidrogênio em expansão? Pode-se deduzir que a força da gravidade atraiu quantidades imensas de hidrogênio para criar as primeiras estrelas. E a primeira geração de estrelas era formada exclusivamente por gigantes.
Imagine dezenas de bilhões de estrelas milhares de vezes maiores que o Sol acendendo no mesmo instante. Imagine todas ela cintilando com uma luz cegante. Imagine este candelabro astronômico irradiando energia em todas as cores, matizes e extensões do espectro eletromagnético, especialmente naquelas mais energéticas, como os raios gama, os raios X e a radiação ultra-violeta.
Acredita-se que foi a radiação ultra-violeta e ultra-intensa das primeiras estrelas a responsável pela dissipação do neblina primordial, dando transparência à opacidade cósmica. Este foi o instante da emissão da radiação cósmica de fundo, o eco do Big Bang.
Super-explosão e super-contração
Quanto maior a estrela, mais glamurosa e caprichosa e brilhante ela é. E mais esplendoroso e fugaz é o seu destino. No universo de apenas 379 mil anos, dezenas de bilhões de estrelas gigantes começaram a brilhar. A cada dia, a cada mês, a cada ano, outras dezenas de bilhões de estrelas gigantes nasciam e a elas se juntavam num ritmo alucinante. Havia hidrogênio demais e ele estava próximo demais e o berçário estelar operava desgovernado. Passadas algumas dezenas de milhares de anos, as primeiras estrelas gigantes começaram a esgotar seu combustível e explodiram em supernovas, semeando o universo com os demais elementos químicos que não foram criados no Big Bang, do qual só saíram o hidrogênio, o nitrogênio e o lítio.
Estima-se que uma estrela gigante que explode em supernova tenha uma vida média que pode variar de meros 100 mil anos até uns breves milhões de anos. Assim, quando o universo celebrou o seu primeiro milhão de anos, a festa foi comemorada com bilhões de explosões de supernovas, numa incontável sucessão diária.
As supernovas iam explodindo e lançando ao espaço as suas camadas externas. Ao mesmo tempo, os seus núcleos se contraíam violentamente para formar buracos-negros, os ralos cósmicas dotados de atração gravitacional infinita, da qual nada escapa, nem mesmo a luz.
Então, no universo moleque, bilhões de supernovas formaram bilhões de buracos-negros. Como o universo era jovem, os buracos-negros se encontravam muito próximos uns dos outros. O passo seguinte foi eles começarem a se fundir. E como os buracos-negros se contavam aos bilhões, eles se fundiram aos bilhões. O resultado foram buracos-negros gigantes, com a massa de bilhões de sóis e uma gravidade tão poderosa que aprisionou para sempre toda a matéria e a energia das suas cercanias cósmicas e que estava dentro do seu raio de atração.
Esta matéria e energia, que começou a formar uma segunda geração de estrelas, passou a orbitar em torno dos buracos-negros gigantes.
Nasciam as primeiras galáxias.
continuação de: A grande aniquilação
continua em: Isaac Newton e o pé de jaca
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