I’d sit alone and watch your light/ My only friend through teenage nights/ And everything I had to know/ I heard it on my radio (Eu me sentaria sozinho e observaria sua luz/ Meu único amigo pelas noites adolescentes/ E tudo o que eu precisava saber/ Eu escutava no meu rádio) [Queen]
Todas as manhãs, quando saio de casa e entro no carro, a primeira coisa que faço é ligar o rádio. Ouvir música, notícias e partidas de futebol pelo rádio é um hábito que tenho desde a adolescência. Embora, quando nasci, a televisão já tivesse invadido a maioria dos lares brasileiros, o rádio sempre foi um bom companheiro.
Ele sempre teve presença marcante como meio de comunicação ágil e de fácil acesso. Devido à sua natureza de transmissão de sinais, as emissoras conseguem propagá-los por longas distâncias. Dependendo da frequência em que são transmitidos, os sinais podem ser captados a milhares de quilômetros.
As emissoras transmitem seus sinais por meio de ondas eletromagnéticas, que são oscilações em fase de campos elétricos e magnéticos. Tais ondas foram previstas teoricamente pelo físico britânico James Clerk Maxwell (1831-1879), que consolidou as leis do eletromagnetismo, mostrando inclusive, em 1879, que a luz era uma forma de onda eletromagnética. Em 1888, o físico alemão Heinrich Hertz (1857-1894) produziu ondas eletromagnéticas a partir de um oscilador, comprovando as ideias de Maxwell.
Em 1896, o físico italiano Guglielmo Marconi (1874-1937) desenvolveu o primeiro sistema prático de transmissão de sinais sem fio, com base em trabalhos anteriores do engenheiro austríaco Nikola Tesla (1856-1943). Embora de fato Tesla tenha realizado experimentos demonstrando a transmissão de sinais por ondas eletromagnéticas antes de Marconi, coube a este último desenvolver o equipamento para aplicações práticas como as que conhecemos hoje. Marconi, juntamente com o físico alemão Karl Ferdinand Braun (1850-1918), foi agraciado com o Nobel de Física em 1909 por esses avanços na transmissão de sinais sem fio.
As ondas eletromagnéticas usadas na transmissão de sinais, como as de rádio e TV, são uma pequena parte do chamado espectro eletromagnético. A luz visível, por exemplo, é uma onda eletromagnética de comprimento entre 400 a 700 nanômetros (1 nanômetro = 1 bilionésimo do milímetro) e tem frequência entre 400 e 750 THz (1 THz = 1012 hertz; 1 seguido de 12 zeros).
Já as ondas de rádio têm comprimentos de onda muito maiores (entre alguns metros e centenas de metros) e frequências mais baixas, da ordem de kHz a MHz (entre milhares e milhões de hertz). A luz visível pode ser captada por nossos olhos; já as ondas de rádio não podem ser vistas, pois, para perceber esse tipo de radiação, nossos olhos deveriam ter um tamanho da ordem de metros.
A radioastronomia
As ondas de rádio não são emitidas só pelas emissoras de rádio. As emissoras de televisão, as operadoras de celulares e até aparelhos individuais (como celulares) também trabalham nessa faixa de frequência. Contudo, há também fontes naturais que emitem na faixa das ondas de rádio, mas estas estão fora da Terra. A ciência que estuda tais fontes de emissão é a radioastronomia.
A radioastronomia teve início na década de 1930, quando o físico e engenheiro norte-americano Karl Jansky (1905-1950) trabalhava para os laboratórios Bell, nos Estados Unidos, e projetou uma antena em uma plataforma giratória para receber sinais na frequência de 20,5 MHz.
Essa antena detectou um sinal com uma variação de intensidade a cada 23h56 min, o período de rotação da Terra. Após quase um ano de investigação, Jansky identificou que essa fonte vinha de uma região da constelação de Sagitário, que é a direção do centro da Via Láctea. O centro da nossa galáxia, como o de quase todas as galáxias, é uma poderosa fonte de emissão de ondas de rádio.
Após essa descoberta, foi possível começar a observar o universo de um outro ponto de vista. Novos objetos puderam ser identificados, como pulsares (estrelas de nêutrons extremamente densas) e quasares (núcleos ativos de galáxias muito distantes). Também se observou que o próprio Sol e o planeta Júpiter são fontes de sinais desse tipo.
Indício do Big Bang
Talvez uma das mais importantes descobertas da radioastronomia tenha sido a radiação cósmica de fundo de micro-ondas, que é um remanescente da formação dos primeiros átomos, quando a radiação se desacoplou da matéria. Essa radiação foi descoberta há 50 anos pelos físicos norte-americanos Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-), agraciados com o prêmio Nobel de Física em 1978.
Mas foi prevista inicialmente por Ralph Alpher (1921-2007), Robert Herman (1914-1997) e George Gamov (1904-1968), entre outros físicos, a partir de estimativas de que, se o universo fosse muito quente e denso há bilhões de anos, devido à sua expansão deveríamos ter hoje uma radiação residual que preencheria todo o cosmos equivalente a uma temperatura de aproximadamente 3 K (-270 ºC), correspondendo a uma radiação na faixa das micro-ondas. Essa radiação é um indício da ocorrência do Big Bang, que deu origem ao nosso universo.
Essa radiação está à nossa volta. Quando sintonizamos um aparelho de televisão em um canal que não transmite nenhuma estação, alguns dos chuviscos captados se devem a essa radiação. Curiosamente, podemos observar em nossas casas alguns indícios das possíveis cinzas do Big Bang.
Na década de 1990, o satélite COBE, da agência espacial norte-americana (Nasa), realizou medidas precisas dessa radiação e observou que ela não apresentava distribuição perfeitamente uniforme, conforme previa os modelos sobre o Big Bang. Mais recentemente, o telescópio BICEP2 observou flutuações na radiação de fundo cósmico associadas à propagação de ondas gravitacionais decorrentes do Big Bang. Mas esses resultados foram contestados e podem ter outra origem. Ainda serão necessários novos estudos para se ter alguma comprovação.
As ondas de rádio transportam diferentes informações em nosso cotidiano, como imagens, sons, músicas, notícias e nos conectam com outras pessoas. Das profundezas do espaço, elas nos trazem informações de eventos cósmicos distantes, tanto no tempo como no espaço, ajudando a tentar decifrar a própria origem do universo. Poder observar a natureza com ‘outros olhos’ permitiu que enxergássemos além das estrelas. Sem dúvida, as ondas de rádio podem nos emocionar de diferentes maneiras.
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Adilson de Oliveira é professor do Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos