Espectroscopia

Alexandre Cherman*

Uma das perguntas que ouço com mais frequência em meu dia-a-dia, lidando com o público, é: “como vocês sabem do que é feito uma estrela?”

A Astronomia é a única ciência que não tem à sua disposição os seus objetos de estudo. Nunca fomos a uma estrela, nunca construímos uma em laboratório. Assim, acho mais do que justo que o público leigo nos indague algo deste tipo.

O segredo por trás de tudo chama-se espectroscopia. Este palavrão pode ser entendido como o estudo do espectro eletromagnético emitido por uma determinada fonte. A fonte, no caso, é a estrela que queremos entender. E o que é, afinal, o espectro eletromagnético?

Espectro eletromagnético é a reunião de todos os comprimentos de onda eletromagnética possíveis. Há comprimentos de onda que são captados por nossos olhos. Este subconjunto do espectro é chamado de “luz visível”, e é comumente explicado com uma imagem de um arco-íris. O espectro visível abrange do vermelho (maior comprimento de onda) ao violeta (menor). Imediatamente após o vermelho, temos uma “cor” (comprimento de onda, na verdade) que nossos olhos não veem: é o infravermelho. Isso vale também para o violeta, que tem como “vizinho espectral” o ultravioleta.

Outras “cores” que nossos olhos não veem são, por exemplo, os raios-X, os raios gama, as ondas de rádio e TV e as microondas. As estrelas emitem em todas estas cores, ou melhor, em todos esses comprimentos de onda. E é analise do espectro estelar que nos permite saber do que elas são feitas.

Isso tem a ver, também, com a natureza da matéria. O modelo atômico que usamos ainda hoje é o do “átomo de Bohr”, que representa o átomo como sendo formado por um núcleo central, rodeado por elétrons que giram ao seu redor. O átomo não é exatamente isso, mas este modelo é bom o bastante para explicar os fenômenos observados…

Cada elemento químico tem uma configuração de elétrons diferente. É isso que caracteriza um elemento químico! Assim, cada elemento químico funcionará como uma “peneira” única e inconfundível para a radiação produzida dentro de uma estrela. Logo, ao estudarmos o espectro estelar, conseguimos descobrir quais as “peneiras” pelas quais aquela radiação passou e, portanto, sabemos quais os elementos químicos que existem nas camadas externas daquela estrela.

E é assim que sabemos do que uma estrela é feita! A espectroscopia é um testemunho duradouro da inventividade humana!

Via Blog do Planetário do Rio.

*Alexandre Cherman é Astrônomo da Fundação Planetário da cidade do Rio de Janeiro e foi presidente da Associação Brasileira de Planetários.