Durante décadas, os cosmólogos questionaram-se se a estrutura em grande escala do Universo é um fractal: se parece a mesma, independentemente da escala. E a resposta é: não, na verdade não. Mas de certa forma, sim. Olha, é complicado.
Nosso universo é inimaginavelmente vasto e contém algo em torno de dois trilhões de galáxias. Essas galáxias não estão espalhadas aleatoriamente, mas estão reunidas em uma série de estruturas cada vez maiores. Existem os grupos, contendo no máximo uma dezena de galáxias. Depois, há os aglomerados, que abrigam mil galáxias e mais. Acima deles estão os superaglomerados, que giram e serpenteiam por milhões de anos-luz.
Este é o fim da história?
Em meados dos anos 20o século Benoit Mandelbrot trouxe o conceito de fractais para o mainstream. Mandelbrot não inventou o conceito de fractais – os matemáticos estudavam padrões auto-similares há muito tempo – mas ele cunhou a palavra e deu início ao nosso estudo moderno do conceito. A ideia básica de um fractal é que você pode usar uma única fórmula matemática para definir uma estrutura em todas as escalas. Em outras palavras, você pode ampliar e reduzir um fractal e ele ainda mantém a mesma forma.
Os fractais aparecem em todos os lugares da natureza, desde os galhos de uma árvore até as bordas de um floco de neve. E o próprio Mandelbrot se perguntou se o universo é um fractal. Se, ao diminuirmos o zoom, veremos os mesmos tipos de estruturas aparecendo repetidamente.
E, de certa forma, é isso que vemos: uma hierarquia de estruturas em escalas cada vez maiores no universo. Mas essa hierarquia chega ao fim. A uma determinada escala, com cerca de 300 milhões de anos-luz de diâmetro, o cosmos torna-se homogéneo, o que significa que não existem estruturas maiores e que o universo é (nessa escala) aproximadamente o mesmo de um lugar para outro.
O universo definitivamente não é um fractal, mas partes da teia cósmica ainda possuem propriedades interessantes semelhantes às do fractal. Por exemplo, aglomerados de matéria escura chamados “halos”, que hospedam galáxias e seus aglomerados, formam estruturas e subestruturas aninhadas, com halos contendo sub-halos e sub-sub-halos dentro deles.
Por outro lado, os vazios do nosso universo não estão totalmente vazios. Eles contêm algumas galáxias anãs tênues… e essas poucas galáxias estão organizadas em uma versão sutil e tênue da teia cósmica. Em simulações de computador, os subvazios dentro dessa estrutura também contêm suas próprias teias cósmicas efervescentes.
Portanto, embora o universo como um todo não seja um fractal e a ideia de Mandelbrot não tenha se sustentado, ainda podemos encontrar fractais em quase todos os lugares que olhamos.
