Astronomia & Cosmologia

O Universo
e suas Estruturas

Do todo maior ao sistema solar — uma viagem estruturada pelo espaço e pelo tempo.

Capítulo 01 🌌

O Universo

O universo observável é tudo o que poderíamos teoricamente ver — limitado pela velocidade da luz e pela idade do universo. O universo em si, porém, poderia ser infinitamente grande.

13,8
Bilhões de anos
Idade do universo
93 bi.
Anos-luz de diâmetro
Universo observável
2,7 K
Radiação cósmica de fundo
Temperatura do universo
67–74
km/s por Megaparsec
Constante de Hubble — valor de medição controverso conforme o método
10⁸⁰
Átomos
No universo observável
~0
Energia total
Energia positiva + negativa

Composição do universo:

68%
27%
5%
Energia escura — 68 %
Matéria escura — 27 %
Matéria normal — 5 %

O universo começou com o Big Bang há 13,8 bilhões de anos, a partir de um estado extremamente quente e denso. Desde então, ele se expande — e essa expansão está acelerando, impulsionada pela enigmática energia escura.

→ Ver visão geral dos temas
Capítulo 02 🌀

Galáxias

Galáxias são aglomerados gigantescos de estrelas, gás, poeira e matéria escura, mantidos unidos pela gravidade. As estimativas variam de várias centenas de bilhões a cerca de dois trilhões de galáxias no universo observável, dependendo do método de contagem.

Centenas de bi.
Galáxias (estimativa)
No universo observável — método de contagem controverso
100.000
Anos-luz
Diâmetro da Via Láctea
200–400 bi.
Estrelas
Na Via Láctea
2,537 mi.
Anos-luz
Distância de Andrômeda
~2 mi.
Anos-luz de diâmetro (halo)
IC 1101 — uma das maiores galáxias conhecidas
4,3 mi.
Massas solares
Sgr A* — buraco negro central

Tipos de galáxias segundo a classificação de Hubble:

Galáxias espirais
Disco achatado com braços espirais. Contém regiões ativas de formação estelar. Nossa Via Láctea é uma galáxia espiral barrada (SBbc).
Galáxias elípticas
Estruturas mais antigas, de forma arredondada a elíptica. Pouca formação estelar. Muitas vezes as maiores galáxias (ex.: IC 1101).
Galáxias irregulares
Sem forma definida, frequentemente originadas por colisões. As Nuvens de Magalhães são exemplos conhecidos.
→ Mais sobre galáxias
Capítulo 03 ✨

Corpos Cósmicos

Uma galáxia contém muito mais do que apenas estrelas. De estrelas gigantes em colapso a nebulosas de gás luminosas — aqui estão todos os objetos cósmicos que povoam uma galáxia.

Estrela da sequência principal
Funde hidrogênio em hélio no núcleo. Nosso Sol é um exemplo — tipo G, vida média de ~10 bilhões de anos.
Gigante vermelha
Estágio de envelhecimento de estrelas de porte médio. O envoltório se expande massivamente, o núcleo colapsa. O Sol se tornará uma em ~5 bilhões de anos.
Supernova
Explosão catastrófica de estrelas massivas no fim da vida. Brilha momentaneamente mais que toda a galáxia. Produz elementos pesados.
Estrela de nêutrons
Remanescente de uma supernova. Extremamente densa — uma colher de chá pesaria bilhões de toneladas. Diâmetro de apenas ~22–26 km.
Pulsar
Estrela de nêutrons em rotação que emite feixes de radiação concentrados. Precisão comparável a um relógio atômico.
Anã branca
Remanescente de estrelas semelhantes ao Sol. Do tamanho da Terra, extremamente densa. Resfria lentamente ao longo de bilhões de anos.
Buraco negro
Objeto com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Origina-se de estrelas massivas ou no centro de galáxias.
Quasar
Núcleo galáctico ativo em torno de um buraco negro supermassivo. Os objetos de brilho constante mais luminosos do universo.
Nebulosa de emissão
Enormes nuvens de gás e poeira, ionizadas por estrelas próximas. Berçário de novas estrelas. A Nebulosa de Órion é o exemplo mais conhecido.
Nebulosa planetária
Envoltório expelido por uma estrela moribunda. Apesar do nome, não é um planeta — o termo surgiu por uma aparência visual semelhante.
Aglomerado globular
Aglomerado de simetria esférica com 100.000 a vários milhões de estrelas antigas. Orbitam galáxias como satélites.
Aglomerado aberto
Grupo esparso de estrelas jovens da mesma época de formação. As Plêiades são o exemplo mais conhecido — visíveis a olho nu.
→ Evolução estelar em detalhe
Capítulo 04 ☀️

O Sistema Solar

Nosso sistema solar se formou há cerca de 4,6 bilhões de anos a partir de uma nuvem de gás em colapso. No centro está o Sol — ele contém 99,86 % de toda a massa.

Sol
Tipo Anã amarela tipo G Diâmetro 1.392.000 km Temperatura (superfície) 5.778 K Idade 4,6 bilhões de anos
Mercúrio
Ø 4.879 km Distância 0,39 UA Órbita 88 dias Luas 0
Vênus
Ø 12.104 km Distância 0,72 UA Órbita 225 dias Superfície 464 °C
Terra
Ø 12.742 km Distância 1,00 UA Órbita 365,25 dias Luas 1
Marte
Ø 6.779 km Distância 1,52 UA Órbita 687 dias Luas 2
Júpiter
Ø 139.820 km Distância 5,20 UA Órbita 11,9 anos Luas 115
Saturno
Ø 116.460 km Distância 9,58 UA Órbita 29,5 anos Luas 293 · Sistema de anéis
Urano
Ø 50.724 km Distância 19,2 UA Órbita 84 anos Luas 29
Netuno
Ø 49.244 km Distância 30,1 UA Órbita 165 anos Luas 16

Outros corpos no sistema solar:

Planetas anões
Plutão, Éris, Ceres, Haumea, Makemake. Pequenos demais para uma órbita livre, grandes o suficiente para uma forma esférica.
Cinturão de asteroides
Entre Marte e Júpiter. Milhões de fragmentos rochosos, o maior: Ceres. Massa total < 4 % da Lua.
Asteroides troianos
Compartilham a órbita de Júpiter nos pontos de Lagrange L4 e L5. Mais de 15.000 troianos conhecidos.
Cinturão de Kuiper
Além de Netuno (30–50 UA). Contém Plutão e milhares de objetos gelados — fonte de cometas de curto período.
Cometas
Blocos de gelo e poeira em órbitas elípticas. Ao se aproximar do Sol, forma-se uma cauda luminosa de gás e poeira.
Nuvem de Oort
Esfera hipotética composta por bilhões de corpos gelados a até 100.000 UA de distância — fonte de cometas de longo período.
→ O sistema solar em detalhe
→ Ver visão geral dos temas Evolução estelar Sistema estelar