Se você quiser identificar seu lugar no Universo, comece com seu endereço cósmico. Você vive na Terra-> Sistema Solar-> Galáxia da Via Láctea-> Aglomerado Local-> Aglomerado de Virgem-> Superaglomerado de Virgem-> Laniakea. Graças às novas pesquisas do céu profundo, os astrónomos pensam agora que todos esses lugares fazem parte de uma estrutura cósmica ainda maior na “vizinhança” chamada Concentração Shapley.
Os astrônomos referem-se à Concentração Shapley como uma “bacia de atração”. É uma região carregada de massa que funciona como “atrator”. É uma região que contém muitos aglomerados e grupos de galáxias e compreende a maior concentração de matéria no Universo local. Todas essas galáxias, mais a matéria escura, emprestam sua influência gravitacional à Concentração. Existem muitas dessas bacias no Universo, incluindo Laniakea. Os astrónomos estão a trabalhar para os estudar com maior precisão, o que deverá ajudar a fornecer um mapa mais preciso das maiores estruturas do Universo.
Um grupo, liderado pelo astrónomo R. Brent Tully, da Universidade do Havai, mediu os movimentos de cerca de 56.000 galáxias para compreender estas bacias e a sua distribuição no espaço. “Nosso universo é como uma teia gigante, com galáxias dispostas ao longo de filamentos e agrupadas em nós onde as forças gravitacionais as unem”, disse Tully. “Assim como a água flui dentro das bacias hidrográficas, as galáxias fluem dentro das bacias cósmicas de atração. A descoberta destas bacias maiores poderá mudar fundamentalmente a nossa compreensão da estrutura cósmica.”
Fluxos Cósmicos e Estruturas de Mapeamento
A equipe de Tully se chama CosmicFlows e estuda os movimentos dessas galáxias distantes no espaço. As pesquisas de “desvio para o vermelho” da equipa revelaram uma possível mudança no tamanho e na escala da nossa bacia galáctica de atração local. Já sabemos que “vivemos” em Laniakea, que tem cerca de 500 milhões de anos-luz de diâmetro. No entanto, os movimentos de outros aglomerados indicam que há um “atrator” maior direcionando o fluxo do aglomerado. Os dados do CosmicFlows sugerem que poderíamos fazer parte da Concentração Shapley, que poderia ser 10 vezes o volume de Laniakea. Tem cerca de metade do volume da maior estrutura do espaço, conhecida como “Grande Muralha”, que é uma cadeia de galáxias que se estende por 1,4 mil milhões de anos-luz.
A Concentração Shapley foi observada pela primeira vez pelo astrônomo Harlow Shapley na década de 1930 como uma “nuvem” na constelação de Centaurus. Este superaglomerado aparece ao longo da direção do movimento do Grupo Local de galáxias (onde vivemos). Por causa disso, os cientistas especularam que poderia estar influenciando o movimento peculiar da nossa galáxia. Curiosamente, o Superaglomerado de Virgem (e o Grupo Local e a Via Láctea) parece estar se movendo em direção à Concentração Shapley. As pesquisas que Tully e outros estão realizando deveriam confirmar esse movimento em direção a tudo o que os atrai.
Explorando estruturas cada vez maiores no universo
De onde vêm essas bacias de atração? Em certo sentido, eles são tão antigos quanto o Universo e sua teia cósmica de matéria à qual Tully faz referência. As sementes da teia e dessas bacias de atração foram plantadas há cerca de 13,8 mil milhões de anos. Após o Big Bang, o Universo infantil estava em um estado quente e denso. À medida que se expandia e esfriava, a densidade da matéria começou a flutuar. Houve pequenas diferenças nessas flutuações de densidade. Pense neles como as primeiras “sementes” de galáxias, aglomerados de galáxias e estruturas ainda mais vastas que vemos no Universo atual.
À medida que os astrônomos examinam o céu, eles encontram evidências de todas essas estruturas diferentes. Agora, eles têm que explicá-los. A ideia de que a Concentração de Shapley é a grande bacia à qual pertence a nossa Laniakea significa que os modelos cosmológicos atuais não explicam bem a sua existência.
“Esta descoberta apresenta um desafio: as nossas pesquisas cósmicas podem ainda não ser suficientemente grandes para mapear toda a extensão destas imensas bacias”, disse o astrónomo do UH, Ehsan Kourkchi. “Ainda estamos olhando através de olhos gigantes, mas mesmo esses olhos podem não ser grandes o suficiente para capturar a imagem completa do nosso universo.”
Medindo os Atratores
O ator principal em todas essas galáxias, aglomerados e superaglomerados é a gravidade. Quanto mais massa, mais a gravidade influencia os movimentos e a distribuição da matéria. Para estas bacias de atração, a equipa de investigação de Tully examinou o seu impacto nos movimentos das galáxias na região. As bacias exercem uma espécie de “cabo de guerra” nas galáxias que ficam entre elas. Isso influencia seus movimentos. Em particular, pesquisas de redshift como a equipe de Tully estão fazendo irão mapear o movimento radial (ao longo da linha de visão), velocidades (quão rápido eles estão se movendo) e outros movimentos relacionados. Ao mapear as velocidades das galáxias em todo o nosso Universo local, a equipa pode definir a região do espaço onde cada superaglomerado domina.
É claro que esses movimentos são difíceis de definir. É por isso que a equipe faz diferentes tipos de medições. Eles não estão mapeando apenas o material luminoso das galáxias. Eles também devem levar em conta a existência inferida de matéria escura. Existem outras complicações também. Por exemplo, nem todas as galáxias são iguais – isto é, diferem nas suas formas (morfologia) e densidade de matéria. Os astrônomos podem contornar isso medindo algo chamado “velocidade peculiar da galáxia”. Essa é a diferença entre sua velocidade real e a velocidade esperada do “fluxo de Hubble” (que reflete as interações gravitacionais entre galáxias).
Os resultados das pesquisas da equipe Tully deverão fornecer mapas 3D cada vez mais precisos dessas regiões do espaço. Isso inclui suas estruturas, bem como seus movimentos e velocidades. Esses mapas, por sua vez, deverão fornecer uma visão mais aprofundada da distribuição de toda a matéria (incluindo a matéria escura e fria) em todo o Universo.
Para mais informações
Identificação de Bacias de Atração no Universo Local (diário)
Identificação de Bacias de Atração no Universo Local (arXiv pdf)
O Superaglomerado Shapley: a maior concentração de matéria no universo local (PDF)
