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A cosmologia moderna se desenvolveu simultaneamente por teoria e observação. Em 1916, Albert Einstein publicou sua teoria da relatividade geral, que forneceu uma descrição unificada da gravidade como uma propriedade geométrica do espaço e tempo. Einstein era um adepto do modelo de um universo estático, mas descobriu que sua formulação original da teoria não permitia isso, pois a força da gravidade tenderia a aproximar a matéria do universo. Ele então percebeu que suas equações permitiriam um universo estático se fosse introduzido um termo constante para contrabalancear a força atrativa da gravidade, chamado de constante cosmológica, e publicou seu primeiro artigo em cosmologia relativística em 1917. No entanto, o modelo de Einstein de um universo estático, em que o espaço é finito e sem bordas (análogo à superfície de uma esfera, que tem área finita mas não tem bordas), é suscetível a pequenas perturbações e deve eventualmente começar a se expandir ou contrair. Mais tarde foi descoberto que o modelo de Einstein era apenas uma possível solução dentre várias, todas consistentes com a relatividade geral e com o princípio cosmológico. As soluções cosmológicas da relatividade geral foram encontradas por Alexander Friedmann na década de 1920. Suas equações descrevem o universo de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, que pode se expandir ou contrair, e cuja geometria pode ser aberta, plana, ou fechada.
A Astrofísica é o ramo da Astronomia que estuda o universo por intermédio das leis da física.A Astrofísica é o ramo da Astronomia responsável por estudar o universo por meio da aplicação de leis e conceitos da Física. Os objetos de estudo da Astrofísica são planetas, buracos negros, asteróides, galáxias, todos os tipos de estrelas, matéria escura, nebulosas, entre outros. Para desenvolver seus estudos, os astrofísicos têm à sua disposição lunetas, telescópios, telescópios espaciais, rádio telescópios, fotômetros etc. Como a Astrofísica utiliza instrumentos muito específicos para a realização de suas observações, seu desenvolvimento ocorreu de forma satisfatória somente a partir do século XVIII, quando a maior parte dos aparelhos astronômicos já havia sido desenvolvida. Provavelmente, o telescópio espacial James Weeb, que substituirá o telescópio Hubble em 2018, é a ferramenta mais poderosa já criada para a obervação do universo. A Astrofísica desenvolver-se-á em grande escala após o lançamento desse telescópio, que ficará posicionado a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra e possibilitará a visualização de regiões desconhecidas do Universo. Os objetivos da Astrofísica são a determinação da temperatura, estrutura física, composição química, forma de geração de energia, idade e evolução dos inúmeros corpos celestes dentro e fora do nosso Sistema Solar.
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espero ter ajudado.