A resposta curta é uma faixa larga e incômoda: entre 200 bilhões e 2 trilhões de galáxias no universo observável. Não é preguiça de quem responde. É que ninguém contou, e não há como contar: a maior parte dessas galáxias é fraca demais para qualquer telescópio que exista hoje. O número sai de estimativa, e duas estimativas feitas por caminhos diferentes deram resultados que diferem por dez vezes.
Este artigo conta como se chega a um número desses, por que os dois lados discordam e o que essa discordância revela. Porque a parte interessante aqui não é o número: é o método.
Por que "no universo observável", e não "no universo"
Primeiro é preciso acertar a pergunta.
A luz viaja rápido, mas não infinitamente rápido, e o universo tem uma idade: cerca de 13,8 bilhões de anos. Isso significa que só conseguimos ver aquilo cuja luz teve tempo de chegar até aqui. Essa bolha é o universo observável, e ela tem cerca de 93 bilhões de anos-luz de diâmetro, com a gente no meio — não porque a Terra seja especial, mas porque cada observador tem a sua própria bolha. O raciocínio completo está em O espaço tem fim? Até onde vai o universo.
Fora dessa bolha, pode haver mais galáxias. Provavelmente há. Quantas, ninguém sabe, e a honestidade manda dizer que talvez nunca se saiba. Então toda resposta séria à pergunta do título vale só para o que dá para ver.
O truque que inventou a contagem: apontar para o nada
Em dezembro de 1995, o diretor do Telescópio Espacial Hubble tomou uma decisão que muita gente achou um desperdício: apontar o telescópio mais caro do mundo para um pedaço vazio de céu e deixar ali, obturador aberto, por dez dias.
O pedaço escolhido não tinha nada — nenhuma estrela brilhante, nenhuma galáxia conhecida. Era um quadradinho de céu do tamanho de uma cabeça de alfinete segurada com o braço esticado, para usar a comparação da própria NASA.
O resultado foi o Campo Profundo do Hubble, a foto de capa deste artigo. Aquele "nada" estava cheio de galáxias, umas atrás das outras, até onde a sensibilidade do telescópio alcançava. Foi a partir daí que a conta do universo mudou de método: em vez de tentar contar tudo, conta-se num pedacinho e multiplica-se pelo céu inteiro.
É a mesma lógica de um recenseador que não entra em todas as casas do Brasil: ele mede um quarteirão com cuidado e extrapola. Funciona — desde que o quarteirão escolhido seja representativo.
O Campo Ultraprofundo: quase 10 mil galáxias num alfinete
A operação foi repetida com mais capricho entre 24 de setembro de 2003 e 16 de janeiro de 2004. Foram 800 exposições, ao longo de 400 voltas do Hubble em torno da Terra, somando 11,3 dias de tempo de exposição acumulado.
O alvo era um pedaço de céu com um décimo do diâmetro da Lua cheia. Dentro dele apareceram quase 10 mil galáxias. As menores e mais avermelhadas, cerca de uma centena, estão entre as mais distantes já vistas: a luz delas saiu quando o universo tinha 800 milhões de anos de idade, ou seja, menos de 6% da idade atual.
Dá para fazer a conta de cabeça grossa aqui mesmo. Um círculo com um décimo do diâmetro da Lua cheia ocupa cerca de 0,002 grau quadrado do céu. O céu inteiro tem 41.253 graus quadrados. Dividindo um pelo outro e multiplicando pelas 10 mil galáxias, chega-se à ordem de 200 bilhões (conta nossa; o valor exato depende de como se mede o formato do pedaço fotografado). Foi mais ou menos esse o primeiro número firme da astronomia moderna: 100 a 200 bilhões de galáxias.
2016: o número pula para 2 trilhões
Em 2016, uma equipe internacional liderada por Christopher Conselice, da Universidade de Nottingham, refez a conta de um jeito novo. Em vez de contar o que aparece nas fotos, o grupo converteu as imagens do Hubble e de outros levantamentos em um modelo tridimensional, medindo quantas galáxias existem por volume de espaço em cada época da história do universo.
A descoberta central: no universo jovem havia dez vezes mais galáxias por volume do que existe hoje, e quase todas eram pequenas e fracas, do tamanho das galáxias-satélite que orbitam a Via Láctea. Com o tempo, elas foram se fundindo e formando as galáxias grandes de agora.
Somando essas galáxias pequenas que os telescópios não conseguem ver, mas cuja existência o modelo exige, a equipe chegou a pelo menos 2 trilhões de galáxias no universo observável — dez vezes mais do que se pensava. A NASA divulgou o resultado como um dos números mais marcantes do Hubble.
Vale sentir o tamanho disso. Se você contasse uma galáxia por segundo, sem dormir, levaria cerca de 63 mil anos para chegar a 2 trilhões (conta nossa). E, dividindo por todo mundo que está vivo na Terra hoje, daria cerca de 250 galáxias para cada pessoa.
2021: uma sonda a 6 bilhões de km discorda
Aqui a história fica boa.
A sonda New Horizons, que visitou Plutão e continuou viajando, estava a mais de 6 bilhões de quilômetros da Terra quando os pesquisadores tiveram uma ideia: usar as câmeras dela para medir simplesmente o quanto o céu é escuro.
Parece bobo, mas não é. Longe do Sol e da poeira do Sistema Solar interno, o céu da New Horizons é dez vezes mais escuro que o céu mais escuro que o Hubble consegue enxergar daqui. A pouquíssima luz que sobra ali, depois de descontar as estrelas conhecidas, é a soma de toda a luz de todas as galáxias do universo — o que os astrônomos chamam de fundo óptico cósmico. E essa soma é um teste direto para o número de galáxias: se existem trilhões de galáxias fracas escondidas, a soma da luz delas tem de aparecer.
O resultado, apresentado em 13 de janeiro de 2021 por Marc Postman e Tod Lauer, foi um balde de água fria na conta anterior. A New Horizons detectou cerca de metade da luz que o estudo anterior do Hubble tinha medido — e, ainda assim, o dobro do que os catálogos de galáxias conhecidas conseguem explicar. Nas palavras de Lauer: "Pegue toda a luz das galáxias que o Hubble consegue ver, dobre esse número, e é isso que a gente vê — e nada além disso."
Traduzindo: o céu não é brilhante o bastante para caber trilhões de galáxias fracas escondidas. Sobra luz, sim, mas pouca — e essa sobra pode vir de galáxias anãs, de estrelas soltas entre as galáxias ou de halos estelares, não necessariamente de um exército de galáxias novas.
Então, qual é a resposta?
A resposta honesta, hoje, é esta:
| Método | Resultado | Ano |
|---|---|---|
| Contagem direta nos campos profundos do Hubble | 100 a 200 bilhões | Anos 1990 e 2000 |
| Modelo 3D com extrapolação de galáxias fracas | Pelo menos 2 trilhões | 2016 |
| Medida da luz total do céu pela New Horizons | Não sustenta os 2 trilhões | 2021 |
Os dois lados usam dados reais e métodos defensáveis. A diferença é o que cada um escolhe medir: um conta o que se vê e estima o que falta; o outro mede a luz de tudo junto, visível ou não. Eles ainda não se encontraram no meio.
Por isso, quando alguém lhe disser um número exato de galáxias no universo, desconfie. A frase correta é: entre algumas centenas de bilhões e alguns trilhões, com a faixa mais baixa ganhando força desde 2021.
E cada galáxia tem quantas estrelas?
Para fechar a ordem de grandeza: a nossa galáxia tem entre 100 e 400 bilhões de estrelas, número que também é estimativa, pelo mesmo motivo — ninguém contou. Se você quiser entender por que a Via Láctea é tão difícil de medir estando dentro dela, vale O que é a Via Láctea e como ver a nossa galáxia do Brasil.
E galáxia não é tudo igual: existem espirais como a nossa, elípticas gigantes e irregulares desengonçadas, cada tipo com uma história diferente, assunto de Tipos de galáxias: espiral, elíptica e irregular. As anãs, que são a maioria absoluta em número, são justamente as mais difíceis de contar — o que é exatamente o miolo da discordância deste artigo.
O que o James Webb muda nisso
O telescópio James Webb enxerga no infravermelho, que é onde a luz das galáxias mais distantes aparece depois de ser esticada pela expansão do universo. Ele já encontrou galáxias grandes e formadas mais cedo do que os modelos previam, o que mexe justamente na parte da conta de 2016 que trata do universo jovem. Algumas dessas descobertas estão em As descobertas mais impressionantes do telescópio James Webb.
Ou seja: a faixa de 200 bilhões a 2 trilhões não é uma resposta preguiçosa. É um problema aberto, em cima da mesa, e provavelmente vai mudar nos próximos anos. O legado do telescópio que começou tudo isso está contado em Telescópio Hubble: o que é e o que ele já descobriu.
