O paradoxo da luz: por que o espaço é escuro se está repleto de estrelas?

Para além da absorção da luz, a escuridão espacial pode ser explicada pelo fenômeno de expansão do universo. Entenda!

Quando olhamos para o céu à noite, sobretudo longe da poluição luminosa das cidades, somos presenteados com uma paisagem fascinante: milhares de estrelas brilhando em um mar de escuridão. Mas, uma vez que o universo está repleto de estrelas, então por que o espaço é escuro?

De fato, o espaço não é apenas um amálgama de manchas, tampouco apenas um vazio sem fim. Ele é permeado por estrelas, galáxias, e outros corpos celestes. Mas, então, por que ele parece tão escuro? A resposta a essa pergunta não é tão simples assim, porque envolve diversos fatores. Não é apenas a falta de luz, mas algo mais complexo e espetacular. Veja a seguir!

O universo é vasto

Para respondermos à questão “por que o espaço é escuro?”, precisamos entender que o universo é extremamente grande, com bilhões de galáxias, cada uma contendo bilhões de estrelas, como o Sol.

A estimativa do seu raio situa-se em torno de 46,5 bilhões de anos-luz, indicando que a luz proveniente de um objeto localizado na extremidade desse universo observável demanda 46,5 bilhões de anos para alcançar nosso ponto de observação.

Em outras palavras, a depender de quão distante a estrela estiver, a sua luz poderia levar milhões ou até bilhões de anos para chegar até nós. Durante esse tempo, a luz se espalha e se torna mais fraca, por isso não podemos ver todas as estrelas que existem.

Vale destacar que a porção do universo que podemos observar pode representar apenas uma fração ínfima do universo como um todo. Caso o universo seja finito, existe a possibilidade de ser maior do que o universo observável. Por outro lado, se for infinito, não há limites para o seu tamanho.

Universo em expansão

O universo está em constante expansão, o que faz as galáxias se distanciarem cada vez mais entre si. Tal expansão faz com que a luz das estrelas distantes seja ‘esticada’, mudando seu comprimento de onda para o vermelho, o que as torna menos visíveis para nós a olho nu.

Muito abstrato? Calma que vamos explicar! À medida que o cosmos se expande, as ondas de luz viajam por distâncias cada vez maiores, sofrendo um fenômeno conhecido como desvio para o vermelho.

Imagine-se em uma rua movimentada, observando carros passando. De repente, você ouve a sirene de uma ambulância se aproximando. O som da sirene é diferente do normal, mais agudo. Esse efeito, conhecido como Efeito Doppler, também ocorre com a luz, e é chamado de desvio para o vermelho.

No caso da luz, o desvio para o vermelho acontece quando a luz de um objeto se move para longe de nós. Agora, pensando em uma estrela que se distancia da Terra, a luz que emite se ‘estica’, mudando seu comprimento de onda para o vermelho, como se a luz estivesse ‘cansada’ de fazer uma longa viagem. Taí uma boa resposta à pergunta: “por que o espaço é escuro?”, não acha?!

Ausência de atmosfera

No espaço, não há ar como na Terra. Desse modo, a atmosfera terrestre espalha a luz solar, criando a sensação de um céu azul. Aliás, já se perguntou por que razão o céu é azul?

Isso se deve a dispersão de Rayleigh. Pense na luz do Sol tal qual um arco-íris em miniatura, composto por todas as cores do espectro visível. Quando essa luz penetra na atmosfera terrestre, ela se depara com moléculas de nitrogênio e oxigênio.

Tais moléculas espalham a luz solar em todas as direções, com diferentes intensidades. Assim, as cores com comprimentos de onda mais curtos, como azul e violeta, são mais facilmente espalhadas do que as cores com comprimentos de onda mais longos, como vermelho e laranja.

Dito de outro modo, o azul, com seu menor comprimento de onda, é espalhado em todas as direções, criando a sensação de um céu azul. Agora, sem essa atmosfera no espaço, a luz viaja em linha reta, sem ser espalhada, e o fundo do céu permanece escuro.

Absorção de luz

A absorção de luz no espaço ocorre principalmente devido à presença de poeira e gás interestelar. Esses elementos, embora em quantidades extremamente baixas, estão dispersos pelo universo. Quando a luz viaja através do espaço, ela interage com essas partículas, resultando em absorção.

A poeira interestelar é composta por pequenas partículas sólidas, como grãos de silicatos e carbono. Tais partículas têm a capacidade de absorver diferentes comprimentos de onda da luz, causando a atenuação ou até mesmo a absorção completa em alguns casos. Isso colabora para a escuridão aparente no espaço.

Ademais, o gás interestelar, principalmente hidrogênio e hélio, também pode absorver luz em certos comprimentos de onda. As interações entre a luz e as moléculas presentes no gás resultam na absorção de energia luminosa.

Vale ressaltar que, embora no espaço exista absorção de luz, há também fenômenos como reflexão e dispersão, que contribuem para a visibilidade de objetos celestes. No entanto, a absorção, especialmente pela poeira interestelar, desempenha um papel crucial na aparência escura do espaço entre estrelas.

Agora que você já sabe porque o espaço é escuro, bora compartilhar esta publicação nas redes sociais com seus amigos que amam curiosidades como essa? Nos vemos em breve!