Brunno Pleffken HostiDurante os séculos XVI e XVII, figuras como Galileu Galilei e Isaac Newton dedicaram-se à observação do céu sem as distinções modernas entre astronomia, astrofísica ou cosmologia. Naquela época, o estudo do Universo era uma disciplina unificada, onde a filosofia natural, a matemática e a observação empírica se entrelaçavam.
O avanço das descobertas científicas, o avanço da Química e da Física — como o surgimento da mecânica quântica e da relatividade — e o desenvolvimento de novas tecnologias e novos instrumentos, assim como o grande volume de novas descobertas, fizeram com que as especializações surgissem.
Afinal, qual a diferença entre astronomia, astrofísica e cosmologia?
Astronomia
A astronomia ainda é a grande área que envolve o estudo do espaço como um todo. Mas seu significado moderno, o que chamamos atualmente apenas de “astronomia”, aborda a aplicação de diferentes técnicas observacionais, a classificação e descrição de estrelas, exoplanetas, nebulosas e galáxias, assim como a detecção e previsão de fenômenos astronômicos.
Em seu significado mais específico na academia, a astronomia não está vinculada diretamente nas aplicações das leis e equações da física ou da química para desenvolver modelos (apesar de a Matemática andar de mãos dadas), mas no conjunto de técnicas e instrumentação para a observação, a coleta e o tratamento de dados, e o mapeamento do céu.
Como qualquer área da ciência, a astronomia tem diversas ramificações. A chamada instrumentação astronômica desenvolve novas técnicas e dispositivos — como telescópios, lentes, espelhos e sensores — para a captura de dados. A astrometria realiza medições de posição, distância, velocidade e magnitudes aparente e absoluta — projetos como o Hipparcos e o Gaia são projetos astrométricos. A astronomia observacional realiza a coleta e a análise de dados dos mais diversos tipos de telescópios em toda a amplitude do espectro eletromagnético (óptico, infravermelho, raios X, radioastronomia, entre outros), assim como o processamento de imagens e dados astronômicos.
Astrofísica
O surgimento da espectroscopia astronômica permitiu que astrônomos determinassem a composição química dos corpos celestes — o que levou à descoberta de que estrelas são compostas em sua maioria de hidrogênio e hélio.
A espectroscopia não permitiu apenas determinar a composição dos objetos, mas também temperatura, pressão, densidade, velocidade radial e diversas outras características físicas dos mais variados tipos de corpos celestes. Esse período marcou o surgimento da astrofísica, a união da astronomia com a física.
A astrofísica usa diversas disciplinas da Física, como física nuclear e de partículas, mecânica quântica, termodinâmica, mecânica dos fluidos e a relatividade geral para ir mais além da Astronomia: desenvolver modelos físicos, matemáticos e computacionais que possam interpretar, entender e prever os fenômenos observados. Desde campos magnéticos ao redor de buracos negros, até a dinâmica do plasma no interior das estrelas e a colisão de estrelas de nêutrons, a Astrofísica busca entender e criar modelos de como cada corpo celeste e fenômeno cosmológico funciona.
Hoje, a Astrofísica é uma área tão grande que se dividiu em pequenas outras áreas especializadas, como a Astrofísica Estelar (estrutura e evolução das estrelas), a Astrofísica de Altas Energias (supernovas, estrelas de nêutrons, raios cósmicos, buracos negros, surtos de raios gama, etc.), a Astrofísica do Meio Interestelar (nebulosas, nuvens moleculares e o meio entre as estrelas, preenchido por gás e poeira cósmica), a Astrofísica Extragaláctica (formação e dinâmica de outras galáxias) e a Astrofísica de Ondas Gravitacionais (detecção e estudo das ondas gravitacionais).
Cosmologia
A cosmologia é a área que estuda o Universo como um todo: sua origem e destino, evolução e as diferentes estruturas. Ao contrário da Astronomia e da Astrofísica, que estudam os objetos celestes individualmente ou em pequenos agregados, a Cosmologia lida com questões em escala universal, tanto de espaço como de tempo.
As linhas da cosmologia incluem os modelos que explicam as observações da expansão do Universo (Lambda-CDM) e as evidências do Big Bang, a existência de matéria escura e energia escura, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas e as estruturas de galáxias e suas interações (como superaglomerados e filamentos).
Essa área também tem em vista traçar uma linha do tempo do Universo primitivo, quente e denso, passando pela “era das trevas” (período entre a dissociação e a formação das primeiras estrelas), para o atual, assim como extrapolar seu possível destino.
Bônus: a Astroquímica, a Astrobiologia e a Astronáutica
Além das três linhas de pesquisa mais populares, todas derivadas da Física e da Matemática, temos também duas outras áreas relativamente recentes e pouco exploradas que se entrelaçam com a astronomia: a astroquímica, a astrobiologia e a astronáutica.
Astroquímica
A astroquímica se desenvolveu de forma significativa na segunda metade do século XX, como uma área de conhecimento que une a química e a astronomia. Como o nome sugere, a astroquímica é a intersecção dessas disciplinas. Essa área é dedicada ao estudo da abundância e composição molecular dos corpos celestes e do meio interestelar, assim como à dinâmica de suas reações químicas e interações com a radiação.
A astroquímica não se limita aos corpos celestes, mas também estuda o meio interestelar — o espaço entre as estrelas, preenchido por gás e poeira cósmica. Quais são os compostos presentes nos cometas? Como moléculas orgânicas complexas se formam nas nuvens interestelares? Quais são as reações dos hidrocarbonetos na atmosfera de Titã? Como o meio interestelar contribui para a formação de moléculas essenciais à vida? São perguntas que a Astroquímica visa responder.
Astrobiologia
A astrobiologia é a linha de pesquisa mais jovem, sendo a união da astronomia com a biologia, é a ciência que busca entender o surgimento e a evolução da vida no Universo, assim como sua distribuição e fatores contribuintes para a manutenção da vida.
As principais pesquisas na astrobiologia envolvem a pesquisa de biomarcadores em outras luas ou planetas, o estudo de regiões habitáveis no Sistema Solar e em exoplanetas, e o estudo de como a vida na Terra se originou e se adaptou com o passar do tempo.
A astrobiologia não é uma “caça aos alienígenas”. É o estudo científico das condições químicas e ambientais que possibilitam a manutenção da vida. Como os compostos orgânicos surgiram? Como esses compostos permitem o surgimento da vida? Quais as condições ideais para que a vida possa prosperar? As condições da Terra são as únicas que podem abrigar vida ou existem outras possibilidades?
Astronáutica
A astronáutica é a área especializada na exploração humana do espaço, sejam por máquinas tripuladas ou não.
Essa área é a interdisciplinaridade da astronomia com a Engenharia Aeroespacial e Mecânica, e tem como competência a construção e o lançamento de foguetes, satélites e telescópios espaciais, rovers e sondas espaciais para a exploração e habitação no espaço, como estações espaciais. A astronáutica também busca desenvolver novos métodos de lançamento, novos combustíveis e novas tecnologias que tornem as viagens espaciais mais rápidas e seguras.
E a Astrologia?
Existe um outro nome começando com “astro” que ficou de fora dessa lista: a astrologia.
Antes de mais nada, a astrologia não é considerada uma ciência. Apesar da raiz em comum na antiguidade, a Revolução Científica do período renascentista e o desenvolvimento do método científico separaram definitivamente a astronomia, a ciência que estuda os céus, e a astrologia, um conjunto de crenças de uma relação sobrenatural dos astros com a vida humana.
Há um post dedicado ao assunto: Qual a diferença entre astronomia e astrologia?
