O maior objeto do Universo

“Há mais de dez anos, enquanto mediam a temperatura do Universo, astrônomos encontraram algo estranho: uma faixa do espaço com uma largura equivalente a 20 luas e que era extraordinariamente fria.

A descoberta ocorreu quando esses cientistas exploravam a radiação de micro-ondas que envolve todo o Universo, conhecida como Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas (CMB, na sigla em inglês). É a região que temos mais parecida com o que era o Universo quando ele foi criado.

A CMB permeia o espaço e tem praticamente o mesmo aspecto em todas as áreas, emitindo uma temperatura fria de 2.725 kelvins ─ apenas alguns graus a mais do que 0oC. Com o uso novos satélites com sondas para micro-ondas (WMAP, na sigla em inglês), os astrônomos passaram a tentar descobrir as mínimas variações de temperatura nessa massa.

Segundo teoria, um vazio tão enorme no espaço pode deixar uma marca glacial na CMB

Segundo teoria, um vazio tão enorme no espaço pode deixar uma marca glacial na CMB

 

Foi ali que eles encontraram essa área fria, que, apenas recentemente, foi atribuída a uma gigantesca caverna vazia, chamada de “supervazio” cósmico ─ tão grande que pode ser o maior objeto existente em todo o Universo.
Segundo a teoria, um vazio tão enorme, onde não existe nem uma mera estrela, pode deixar uma marca glacial na CMB.

A formação da área fria

Tudo o que existe no cosmos ─ galáxias e matéria negra invisível ─ se espalha pelo espaço em uma vasta rede de filamentos. Entre eles, há bolsões de vazio de várias formas e tamanhos.

Um vazio realmente grande pode atuar como uma lente, fazendo o CMB parecer mais frio do que é.

Assim como a maioria das coisas, a luz também está sujeita à influência da gravidade, que age sobre os fótons em seu trânsito. Mas dentro do vazio, a escassez de matéria faz com que não exista praticamente gravidade. Quando um fóton penetra no vazio, ele perde energia, mas depois pode recuperar a energia perdida.

Segundo um astrônomo, um vazio tão enorme não é comum, assim como é raro que uma área fria esteja coincidentemente alinhada com o vazio

Segundo um astrônomo, um vazio tão enorme não é comum, assim como é raro que uma área fria esteja coincidentemente alinhada com o vazio

Enquanto um fóton navega por um vazio, o Universo continua a se expandir. Quando o fóton sai do vazio, encontra a matéria mais espalhada. Por isso, o efeito da gravidade sobre ele não é tão forte.

Físicos descreveram esse fenômeno pela primeira vez no fim dos anos 60, mas ninguém nunca o observou. Depois da descoberta da área fria, astrônomos como Istvan Szapudi, da Universidadedo Havaí, começaram a buscar provas desse comportamento, chamado efeito de integração Sachs-Wolfe (ISW), e as encontrou em 2008.

Szapudi e sua equipe procuraram pelo efeito ISW na análise estatísticas de cem vazios ou aglomerações de galáxias, e descobriram que o fenômeno muda a temperatura da CMB em cerca de 10 milionésimos de kelvin (ou 10 microkelvins).

Em comparação com a área fria, que tem uma temperatura 70 microkelving mais fria do que a média da CMB, trata-se de um efeito pequeno. Mas os cientistas conseguiram mostrar que os vazios podem criar áreas frias ─ e um supervazio seria capaz de formar uma grande área fria.

Para procurar pelo supervazio, Szapudi e seus colegas varreram uma área que cobriria o local onde estaria a área fria. Eles a encontraram a menos de 3 bilhões de anos-luz da Terra, e descobriram se tratar de um objeto gigantesco.
Seu raio mede mais de 700 milhões de anos-luz, o que faz dele provavelmente a maior estrutura física do Universo.

Segundo o astrônomo, um vazio tão enorme não é comum, assim como é raro que uma área fria esteja coincidentemente alinhada com o vazio. “É muito mais provável que o vazio esteja gerando a área fria”, diz ele.

Dúvidas sobre a estrutura

Mas outros astrônomos ainda duvidam que se trate de um supervazio.
Patricio Vielva, da Universidade da Cantábria, na Espanha, que liderou a descoberta da área fria em 2004, acredita na possibilidade de essa região ser o resultado de uma textura cosmológica, um defeito no Universo semelhante às fissuras encontradas no gelo.

Tudo o que existe no cosmos ─ galáxias e matéria negra invisível ─ se espalha pelo espaço em uma vasta rede de filamentos

Tudo o que existe no cosmos ─ galáxias e matéria negra invisível ─ se espalha pelo espaço em uma vasta rede de filamentos

Em 2007, Vielva conseguiu demonstrar que se existe uma textura no Universo, ela poderia criar a área fria através do efeito ISW.

Já o astrônomo Rien van de Weijgaert, da Universidade de Groningen, na Holanda, acredita que a textura seja mera especulação.

“Para a maioria de nós, o supervazio ainda parece ser a melhor explicação para a área fria”, afirma o holandês.

Para entender mais, é necessário coletar mais dados. Por enquanto, fazendo mais observações que possam trazer medidas mais precisas do tamanho e das propriedades do supervazio.

Se o supervazio for realmente confirmado, ele será a primeira medida de um objeto que deixa uma marca na CMB através do efeito ISW. Isso é importante não apenas pelo tamanho extraordinário da estrutura. “Teremos com ele uma maneira a mais para estudar a energia negra, que é uma das coisas mais intrigantes do Universo”, afirma Szapudi.”

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