Uma teia cósmica de comprimento infinito descoberta por astrônomos

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

As observações de um dos maiores aglomerados de galáxias na constelação de Aquário ajudaram os astrônomos a obter as primeiras fotografias detalhadas dos fios da "teia cósmica" que conecta todos os aglomerados de matéria no universo. As fotos foram publicadas pela revista científica Science.

“No passado, já podíamos ver o brilho produzido por essas bolhas de gás localizadas fora das galáxias. Astrofísico Hideki Umehata do Centro de Pesquisa RIKEN em Saitama, Japão.

Os cosmologistas sugerem que a estrutura do universo é semelhante a uma teia tridimensional sem fim, cujos fios são quase inteiramente compostos de grandes aglomerados de matéria escura. Nos pontos de intersecção desses filamentos, existem densos pedaços de matéria visível, incluindo galáxias individuais e grupos de "megacidades estelares".

Os astrônomos estudam as propriedades e a natureza dessa teia observando galáxias distantes e flutuações no brilho da chamada radiação relíquia, que é uma espécie de "eco" do Big Bang. Ele preservou informações sobre como a matéria escura foi distribuída por todo o Universo e o tornou extremamente heterogêneo em composição e densidade.

Por si só, os fios da "teia cósmica", conforme observado por Umehata e seus colegas, os astrônomos ainda não viram diretamente. Em primeiro lugar, isso é prejudicado pelo fato de que a luz brilhante das galáxias e seus aglomerados ofusca o brilho extremamente fraco de seus filamentos na faixa do infravermelho. Somente em alguns casos afortunados, quando o "germe" da galáxia surgiu dentro deles, os astrônomos puderam ver parte desse gás.

Esses avanços modestos tornaram difícil para os cosmologistas entenderem se existe um dos maiores problemas da ciência moderna - por que o universo supostamente contém metade da matéria prevista pela teoria. Filamentos, fios da "teia cósmica", podem abrigar essa matéria "perdida", o que explicaria as discrepâncias e salvaria a teoria da revisão.

Mistérios do espaço "floresta"

Umehata e seus colegas deram um grande passo para responder a essa pergunta. Eles observaram o brilho que os átomos de hidrogênio que vivem dentro da "teia cósmica" produzem ao interagir com a chamada floresta de Lyman, a radiação ultravioleta de fundo do universo.

Via de regra, seu brilho é relativamente baixo, mas as maiores e mais brilhantes galáxias que existiram nas primeiras épocas da vida do universo produziram muitas dessas partículas de luz. Conseqüentemente, se os fios da "teia" estiverem localizados perto de tais galáxias, então eles brilharão intensamente naquela parte do espectro que está associada à "floresta" de Lyman.

Guiados por essa ideia, astrônomos japoneses e europeus observaram o aglomerado emergente de galáxias SSA22, a luz da qual viaja para a Terra por cerca de 12 bilhões de anos. Graças a essa distância tão grande, podemos vê-lo no estado em que existia nos primeiros 2 bilhões de anos de vida do Universo.

Para procurar vestígios dos filamentos da "teia cósmica", os cientistas usaram o telescópio europeu VLT, um dos maiores observatórios ópticos baseados em terra, bem como o espectroscópio MUSE, que pode "remover" de forma muito eficaz o brilho das próprias galáxias e de outros habitantes do espaço da imagem.

Comparando imagens do VLT com fotografias do mesmo aglomerado de galáxias, que recebeu outros observatórios, os cientistas foram capazes de ver pela primeira vez os filamentos completos da "teia cósmica". Eles conectam muitas das galáxias antigas que estão se formando e abrangendo muitos milhões de anos-luz.

Em geral, suas fotografias confirmaram as ideias atuais sobre como funciona o Universo - as galáxias estavam de fato localizadas nos pontos onde os fios da "teia" se cruzavam, o que corresponde plenamente às previsões da cosmologia moderna. Os cientistas esperam que outras observações do SSA22 os ajudem a calcular a massa de gás nesses filamentos e a iniciar uma busca séria pela matéria "ausente" do universo.