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28 de março de 1802 – Olbers descobriu Pallas

Não Há Dia Sem História

28 de março de 1802

Olbers descobriu Pallas

No dia 28 de março de 1802, há 214 anos, o médico e astrônomo alemão Heinrich Wilhelm Matthias Olbers localizou o asteroide 2-Pallas. Cinco anos mais tarde, em 29 de março de 1807, ele descobriria outro asteroide: 4-Vesta. 1-Ceres, hoje classificado como planeta anão, foi descoberto por Giuzeppe Piazzi em 1801. Em 1804, Karl Harding descobriu 3-Juno. Decorreriam 38 anos até que o quinto asteroide, 5-Astrea, fosse descoberto. Assim sendo, Olbers responde por metade dos descobrimentos de asteroides da “primeira geração”, a da primeira metade do século XIX.

Pallas fotografado om filtro UV pelo Observatório Espacial Hubble em 2007

Asteroide 2 Pallas fotografado om filtro UV pelo Observatório Espacial Hubble em 2007

Heinrich Wilhelm Matthias Olbers (Arbergen, perto de Bremen, 11 de outubro de 1758 -Viena, 2 de março de 1840) foi um médico e astrônomo alemão. Ele desenvolveu métodos para a determinação das órbitas dos corpos celestes, descobriu os asteroides Vesta e Pallas, e também seis cometas, e formulou o famoso paradoxo de Olbers.

Heinrich Wilhelm Matthias Olbers

Heinrich Wilhelm Matthias Olbers

A vida de Olbers

Olbers foi o oitavo entre dezesseis filhos de Johann Georg Olbers, que atuava como pastor em Arbergen. Em 1760, seu pai foi convocado para trabalhar na catedral de Bremen e a família se mudou para lá. Bremen tinha, então, a condição de “cidade-livre”. Em 1777, aos 19 anos, entra no curso de Medicina da Universidade de Gottingen. Desde os dez anos de idade ele mantinha um forte interesse por astronomia, interesse despertado durante a passagem do cometa de 1769 (o Messier 1769, que se tornou muito brilhante). Embora estudante de medicina, freqüentava, como matérias adicionais, as palestras sobre astronomia. Em 1779, durante a residência médica, ele desenvolveu um método para a determinação da órbita de um cometa. Segundo algumas fontes, ele estudava cometas olhando pela janela do quarto do hospital, enquanto acompanhava os doentes. Completou seus estudos em 1780, com uma dissertação sobre o olho humano. No ano seguinte, 1781, ele abriu seu consultório na “rua da Praia”, em Bremen. Ele se casou com Elisabeth Dorothea Kohne em 1785. Ela morreu no ano seguinte ao nascimento de sua filha, Doris. Anos mais tarde ele se casou com Anna Adelheid Lürssen, com quem teve um filho, o futuro senador George Bremen Heinrich Olbers (1790-1861).

Olbers e a astronomia

Olbers dedicava quase todo o tempo livre à astronomia. E aumentava o seu tempo livre dormindo apenas quatro horas por dia. Assim, podia fazer extensas observações astronômicas. Contemporâneo de Charles Messier (1730-1817) também fez uma revisão, catalogando todos os cometas notáveis observados desde 1531. Em 1797, publicou um ensaio sobre a maneira mais fácil e eficaz de se calcular a órbita de um cometa. O ensaio é reeditado em 1847 e novamente em 1864. O método descrito neste ensaio, pode ser usado, ainda hoje, sem ressalvas. Em 1800 é fundada em Lilienthal, perto de Bremen, a Sociedade Astronômica, por iniciativa de Franz Xavier von Zach. O primeiro presidente foi Johann Hieronymus Schröter. O observatório da Astronomische Gesellschaft era um dos melhores do mundo. Outros membros fundadores eram Ferdinand Adolf von Ende, Johann Gildemeister e Karl Ludwig Harding, além de Olbers.

Comparação dos asteróides Vesta e Pallas com outros objetos menores do Sistema Solar

Comparação dos asteroides Vesta e Pallas com outros objetos menores do Sistema Solar

O objetivo da sociedade era a descoberta de corpos celestes ainda desconhecidos em nosso sistema solar, especialmente um planeta que se suspeitava existir entre Marte e Júpiter. Outros 18 astrônomos europeus de renome foram convidados. O ceú foi dividido em 24 seções e a região próxima da eclíptica passou a ser intensamente rastreada. A estrutura funcionou. Em 1 de janeiro de 1801, Giuseppe Piazzi , italiano de Palermo , descobriu 1-Ceres. Em 28 de março de 1802 Olbers descobriu 2-Pallas e, cinco anos mais tarde, em março de 1807, descobriu 4-Vesta. O asteroide 3-Juno, foi descoberto em 1 de setembro de 1804, por Harding.

Em 1806, Olbers conheceu o jovem Frederich Wilhelm Bessel. Ele reconheceu o seu talento matemático e astronômico e o recomendou a Schröter. Bessel trabalhou quatro anos no Observatório de Lilienthal e depois como professor de astronomia na Universidade de Königsberg. Após as guerras napoleônicas, no início do século XIX, o norte da Alemanha ficou sob domínio francês. Em 1811, Olbers foi nomeado para a Assembléia Legislativa em Paris. Posteriormente Olbers esteve em Paris como representante do Departamento dos estuários de Weser (a região de Bremen). Foi assim que conheceu Napoleão Bonaparte.

O paradoxo de Olbers

Terminada a dominação francesa, em 1814, Olbers retomou a atividade astronômica. Nos anos seguintes, ele descobriu seis cometas, incluindo o 13P/Olbers, de curto período, que voltará em 2024. Sua filha morreu em 1818, dois anos depois de sua segunda esposa. Foi uma perda dura, que o fez aposentar-se como médico. A formulação do paradoxo de Olbers consta como uma homenagem a ela. Ele morreu em 1840, em Bremen, vítima de doença.

Cesar G. resumiu o paradoxo de Olbers em poucas linhas:

O paradoxo de Olbers, colocado de forma simples, é: se o Universo é infinito e eterno, por que a noite é escura? Se o Universo fosse realmente infinito e eterno, para onde quer que você apontasse o telescópio para qualquer ponto da esfera celeste, encontraria uma estrela. Como em uma floresta, para qualquer lado que você olhar vai ver um tronco de árvore. Assim, a noite teria que ser clara, iluminada, tanto quanto o dia. A solução do paradoxo de Olbers é simples: o Universo não é infinito, nem eterno. Por isto a noite é escura…

Conforme lemos no site de Cosmologia da UFRGS:

Como o brilho das estrelas cai com o quadrado da distância (demonstrado por Johannes Kepler em seu Optica em 1604), enquanto o número de estrelas aumenta com o quadrado da distância, o céu em média deveria ser tão brilhante quanto a superfície de uma estrela média, pois estaria completamente coberto delas. Mas obviamente não é isso que vemos e, portanto, o raciocínio está errado. Por que?

Algumas propostas de solução:

r-2
  • A poeira interestelar absorve a luz das estrelas.

Foi a solução proposta por Olbers, mas tem um problema. Com o passar do tempo, à medida que fosse absorvendo radiação, a poeira entraria em equilíbrio térmico com as estrelas, e passaria a brilhar tanto quanto elas. Não ajuda na solução.

  • A expansão do Universo degrada a energia, de forma que a luz de objetos muito distantes chega muito desviada para o vermelho e portanto muito fraca.

O desvio para o vermelho ajuda na solução, pois o desvio é proporcional ao raio do Universo, mas os cálculos

Energia\propto \frac{1}{R}dV \propto \frac{1}{R}R^2 \propto R

mostram que a degradação da energia pela expansão do universo não é suficiente para resolver o paradoxo.

  • O Universo não existiu por todo o sempre.

Essa é a solução atualmente aceita para o paradoxo. Como o Universo tem uma idade finita, e a luz tem uma velocidade finita, a luz das estrelas mais distantes ainda não teve tempo de chegar até nós. Portanto, o universo que enxergamos é limitado no espaço, por ser finito no tempo. A escuridão da noite é uma prova de que o Universo teve um início.

Usando-se a separação média entre as estrelas de 1 parsec, e o raio médio como o raio do Sol, de 700 000 km, obtém-se que o céu seria tão luminoso quanto a superfície do Sol se o Universo tivesse um raio de 2 ×1015 parsecs, equivalente a 6,6 ×1015 anos-luz. Como o Universo só tem 13,7 bilhões de anos, a idade finita do Universo é a principal explicação ao Paradoxo de Olbers.

Portanto o Paradoxo de Olbers e a expansão do Universo resultante da Lei de Hubble são consistentes, o Universo é finito no tempo.

Milton W.

1 menção

  1. GOODS: Hubble confirma que o Universo Observável possui 10 vezes mais galáxias do que antes pensávamos » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] à medida que a história do Universo avança, também contribui de alguma forma como solução do paradoxo de Olbers (formulado pela primeira vez no início do século XVIII pelo astrônomo alemão Heinrich Wilhelm […]

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