Desde que Edwin Hubble identificou, na década de 1930, que as galáxias não eram aleatoriamente distribuídas, mas agrupadas em aglomerados, astrônomos buscam identificar superaglomerados e paredes galácticas.
Hoje já se sabe que não dá para entender o Universo sem conhecer essas estruturas massivas, que não só afetam as medições cosmológicas essenciais, mas também influenciam o comportamento da matéria e da luz.
Recentemente, uma equipe internacional de físicos e astrônomos, liderada por pesquisadores do Instituto Max Planck de Física em Munique, Alemanha, “fez história”, ao encontrar a maior estrutura já conhecida no Universo.
Chamada de Quipu, em homenagem a um sistema de contagem inca feito de cordões coloridos, essa imensa coleção de galáxias se estende por cerca de 1,3 bilhão de anos-luz (mais de 400 megaparsecs) de comprimento.
Essa estrutura e mais outras quatro encontradas pelos pesquisadores contêm 45% dos aglomerados de galáxias, 30% das galáxias, 25% da matéria e ocupam uma fração de volume de 13% do espaço observado.
Como foi detectada essa megaestrutura cósmica?
Liderado pelo físico Hans Boehringer, do MPE, o estudo fez parte da Pesquisa de Clusters de Estruturas Cósmicas em Grande Escala em Raios X (CLASSIX). Estudados através de suas emissões de raios X, esses aglomerados contêm milhares de galáxias e grande quantidade de gás quente intra-aglomerado.
Em suas pesquisas, os autores encontraram Quipu e mais quatro superestruturas dentro de uma faixa de distância de 130 Mpc (Megaparsecs, o equivalente a cerca de 424 milhões de anos-luz) e 250 Mpc (cerca de 815 milhões de anos-luz) de distância.
Para se ter uma ideia dessas extensões, basta dizer que a nossa galáxia, a Via Láctea, tem aproximadamente 100 mil anos-luz de diâmetro. Um parsec (pc), por sua vez, equivale a 3,26 anos-luz, ou cerca de 30,9 trilhões de quilômetros.
Usar as emissões de aglomerados de galáxias de raios X é fundamental para mapear a massa dessas superestruturas, porque a radiação eletromagnética delineia as regiões mais densas de concentração de matéria e a teia cósmica de base.
Independentemente dos motivos pelos quais isso ocorre, dizem os autores, “essas grandes estruturas deixam sua marca nas observações cosmológicas”. Isso é notável no Fundo Cósmico de Micro-ondas (CMB), a radiação remanescente do Big Bang.
Influências de superestruturas como a Quipu na observação do Universo
Superestruturas, como a Quipu, afetam o CMB porque a gravidade delas provoca o chamado efeito Sachs-Wolfe Integrado, que são pequenas variações detectáveis de temperatura na radiação fóssil do Big Bang.
As superestruturas também afetam a constante de Hubble (taxa de expansão do Universo), pois sua forte atração gravitacional imprime velocidades peculiares às galáxias. Isso pode “bagunçar” a medição das velocidades acima do fluxo esperado.
Além disso, a massa dessas megaconcentrações cósmicas dobra e desvia a luz que passa por elas, causando o efeito chamado lente gravitacional. O resultado são imagens distorcidas de galáxias e outras fontes luminosas.
Finalmente, Quipu e suas irmãs afetam a forma como a matéria se organiza no Universo, tanto a visível (bariônica), feita de estrelas, planetas e gás, quanto à matéria escura, que não emite luz, mas exerce gravidade.
Além de descrever as superestruturas, o estudo também prevê o seu fim, dizendo que, na evolução cósmica futura, elas estão condenadas a se colapsar em muitas unidades distintas, sendo, portanto, “configurações transitórias”.
“Mas, atualmente, elas são entidades físicas especiais, com propriedades características e ambientes cósmicos especiais que merecem atenção especial”, conclui o estudo.
O artigo foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
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