__________________________
I.
Janelas para o Universo
Nós, seres humanos, possuímos uma série de
detectores, como nossos ouvidos e olhos,
assim como estamos cercados por instrumentos que ampliam nossos sentidos, como
microscópios e telescópios. Porém, construímos instrumentos capazes de detectar
coisas além dos nossos sentidos, permitindo “ver” o que era “invisível”. Microscópios eletrônicos, radiotelescópios
e telescópios infravermelho, de raios-X e raios gama são exemplos desses
instrumentos, nossas mais modernas “janelas
para o universo”.
Tanto nossos olhos e ouvidos, quanto os
mais modernos microscópios e telescópios, são detectores de ONDAS. Enquanto o som é uma onda
mecânica longitudinal que se propaga em um meio, a luz, as ondas de rádio e
raios-X são ondas eletromagnéticas transversais que se propagam inclusive no
vácuo. Todas essas ondas possuem uma determinada frequência, se propagam no espaço a uma velocidade definida e transportam energia e momento.
O som é uma onda mecânica que se propaga no ar, na
água, nos metais, etc. Se a membrana do tambor vibrar a uma frequência de 80
Hz, ela produz uma nota mi. Essa onda sonora de nota dó se propaga pelo ar a
uma velocidade de 340 m/s, é amplificada quando chega aos nossos ouvidos, e faz
nosso tímpano vibrar, permitindo que a gente escute o som do tambor.
As ondas de rádio, as micro ondas, a luz visível, os
raios UV e os raios gama são todos exemplo de ondas eletromagnéticas causadas
por variações nos campos elétrico e magnético, que se propagam no vácuo a uma
velocidade de 300.000 km/s. A diferença entre essas ondas é a frequência, e
quanto maior a frequência dessas ondas, maior sua energia. Porque as ondas de
raios-X e raios gama não penetram na atmosfera terrestre, os telescópios que
detectam essas ondas são telescópios espaciais.
Porque todas as ondas possuem uma
frequência característica, podemos construir detectores e aparelhos sensíveis a
sons ou ondas eletromagnéticas imperceptíveis aos nossos olhos e ouvidos, e
depois transformar essas ondas detectadas em imagens. É isso, por exemplo, o
que um aparelho de ultrassom faz: transforma sons inaudíveis a nós, seres
humanos, em imagens, como mostra a imagem abaixo.
Imagem de um bebê através de um aparelho ultrassom.
Isso é o que faz também uma série de
telescópios, como radiotelescópios, telescópios infravermelho, telescópios de
raios-X e telescópios de raios gama. Todos esses telescópios são telescópios de
ondas eletromagnéticas, que podem transformar cada frequência da onda detectada
numa cor.
Ondas de rádio emitidas por estrelas e galáxias
conseguem penetrar a atmosfera terrestre e, por isso, enormes radiotelescópios podem
ser construídos sobre a superfície da Terra. Acima, radiotelescópios ALMA, no
Chile,. Ao centro, uma galáxia fotografada pelo radiotelescópio ALMA,
e, à direita, a mesma galáxia fotografada por um telescópio ótico.
