Descoberta a maior superestrutura já vista no Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/02/2025

Distribuição de galáxias (codificação de cores) e aglomerados de galáxias (pontos pretos) em uma concha esférica com uma distância de 416 a 826 milhões de anos-luz. Estão marcadas cinco superestruturas: (1) Quipu, (2) Shapley, (3) Serpente-Coroa Boreal e Hércules (sobrepostas no céu) e (4) Escultor-Pégaso. A área delimitada por linhas brancas é sombreada pelo disco da Via Láctea.
[Imagem: MPE]

Maior estrutura do Universo

Uma equipe de astrônomos da África do Sul, Alemanha e Espanha encontrou a maior superestrutura já descrita de forma confiável no Universo.

Com um comprimento de cerca de 1,4 bilhão de anos-luz, a nova estrutura, que consiste principalmente de matéria escura, é a maior estrutura conhecida até o momento.

A descoberta foi feita durante o mapeamento do Universo próximo usando aglomerados de galáxias detectados pelo levantamento do céu pelo observatório de raios X ROSAT, um antigo telescópio espacial que já não está mais em operação - seu sucessor, o telescópio espacial eRosita, está mapeando o céu inteiro em raios X.

Quando se olha para as médias das massas em volumes muito grandes, o Universo parece quase homogêneo. Contudo, em escalas menores do que cerca de um bilhão de anos-luz, e em nossa vizinhança cósmica, ele parece diferente, caracterizado por condensações de matéria em superaglomerados, e por vazios. O conhecimento preciso dessas estruturas é muito importante para a pesquisa cosmológica e a principal motivação para mapear o Universo próximo.

Representação tridimensional da superestrutura Quipu.
[Imagem: MPE]

Quipu

Os cientistas batizaram sua descoberta de "Quipu", um termo da língua dos Incas. Os Incas usavam feixes de cordas com nós para sua contabilidade e como letras. A superestrutura se assemelha a essa escrita antiga, aparecendo como uma longa fibra com fios laterais entrelaçados. Além disso, a maioria das medições de distância dos aglomerados de galáxias foi feita no Observatório Europeu do Sul, no Chile, e a maioria dos quipus está em exposição no Museu Arqueológico de Santiago.

Essa estrutura consiste em 68 aglomerados de galáxias e tem uma massa total estimada em 2,4 x 10¹⁷ massas solares, com um comprimento de cerca de 1,4 bilhão de anos-luz. Isso quebra o recorde de tamanho de todas as estruturas cósmicas medidas de forma confiável. A maior delas até agora, a Grande Muralha de Sloan, por exemplo, tem um comprimento de cerca de 1,1 bilhão de anos-luz e está localizada muito mais longe.

"Se você observar a distribuição dos aglomerados de galáxias no céu em uma concha esférica com uma distância de 416 a 826 milhões de anos-luz, você imediatamente notará uma estrutura enorme que se estende de altas latitudes ao norte até quase o extremo sul do céu," explicou Hans Bohringer, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

Foto do telescópio espacial Euclides mostra cerca de mil galáxias que formam um único aglomerado de galáxias, o Aglomerado Perseu. Muitos desses aglomerados juntos formam as maiores estruturas do Universo, que lembram uma rede.
[Imagem: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA/J.-C. Cuillandre, G. Anselmi]

Crucial para conhecer a estrutura do Universo

Embora o telescópio que fez as observações tenha deixado de funcionar há mais de uma década, os astrônomos têm trabalhado nos dados desde então. Durante todo esse tempo, a maior parte do trabalho consistiu sobretudo em identificar os aglomerados de galáxias com mais precisão e determinar suas distâncias.

Isso resultou em uma imagem tridimensional de sua distribuição, na qual os aglomerados de galáxias traçam precisamente a estrutura da distribuição em larga escala da matéria no Universo, assim como faróis traçam um litoral. O catálogo cobre todo o volume cósmico até uma distância de um bilhão de anos-luz.

Nesta região, a nova estrutura parece muito maior do que todas as outras estruturas.

Esta descoberta é crucial para mapear o Universo, mas também para medições cosmológicas. Os pesquisadores demonstraram como a presença dessas estruturas afeta a medição da constante de Hubble ou da radiação de fundo de micro-ondas, também conhecida como "eco do Big Bang".

A radiação cósmica de fundo foi criada logo após o Big Bang e nos dá pistas importantes sobre a estrutura e a evolução do Universo. A constante de Hubble indica a taxa de expansão atual do Universo. "Mesmo que sejam apenas correções de alguns por cento, elas se tornam cada vez mais importantes à medida que a precisão das observações cosmológicas aumenta," disse Gayoung Chon, membro da equipe.

Mais tópicos