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A maior estrutura do Universo é... um Espaço Vazio de quase dois bilhões de anos-luz de largura!

quinta-feira, 23 de abril de 2015.
No mapa da radiação cósmica que restou após a formação do Universo é possível ver a Mancha Fria, com temperaturas invulgarmente baixas, assinalada pelo círculo.
Agora os astrônomos podem explicar aquela que poderá ser a maior estrutura conhecida no universo! E é um buraco gigante! Um espaço no universo que está invulgarmente vazio! Uma estrutura que está rodeada por uma enorme Mancha Fria que desafia as teorias existentes de como o universo se formou.

Este grande ponto frio que tem sido um mistério por mais de uma década, agora pode ser explicado. 

Em 2004, os astrônomos examinaram um mapa que continha os restos de radiação do Big Bang (a radiação cósmica de fundo, ou CMB - The Cosmic Microwave Background - em inglês), e descobriram o Ponto Frio, uma área  do céu excepcionalmente fria e muito maior do que se esperava. 

Como se sabe, a física em torno da teoria do Big Bang prevê pontos mais quentes e mais frios de vários tamanhos no universo, em sua infância, mas encontrar um local tão grande e tão frio foi inesperado.

Uma equipe de astrônomos liderados pelo Dr. István Szapudi do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí, em Manoa, pode ter encontrado uma explicação para a existência deste Ponto Frio, descrita por Szapud, em entrevista dada ao jornal "The Guardian", como "a maior estrutura individual já identificada pela humanidade".

Se o Ponto Frio se originou a partir do próprio Big Bang, isto poderia ser um raro e exótico sinal da física que a cosmologia tradicional (basicamente, a teoria do Big Bang e a física relacionada a ela) não explicam. 

Se, entretanto, é causada por uma estrutura de primeiro plano localizada entre nós e o CMB, seria um sinal de que há uma estrutura extremamente rara de grande escala na distribuição de massa do universo.

Usando dados do telescópio Pan-STARRS1 do Havaí (PS1), localizado no Haleakala, Maui, e do satélite WISE da NASA, a equipe de Szapudi descobriu m grande "supervoid", uma vasta região com 1,8 bilhões de anos-luz de diâmetro, em que a densidade das galáxias é muito menor do que o habitual no universo conhecido. 

Esta estrutura esférica e vazia, que se trata de um supervoid, (super vazio, numa tradução literal), que é composta por um espaço onde se estima que poderiam estar dez mil galáxias, se este fosse ocupado com a densidade média do universo. 

Foi exatamente por isso que a estrutura foi encontrada: trata-se de um espaço excecionalmente vazio no universo, o que faz com que esteja rodeada de uma espécie de mancha muito grande e fria que intrigou os cientistas quando foi vista em sondagens anteriores do céu.

Este vazio foi encontrado através da combinação de observações feitas por PS1 em comprimentos de onda ópticos com as observações do WISE, em comprimentos de onda infravermelho, para estimar a distância até e a posição de cada galáxia nesta parte do céu.

Estudos anteriores, também feitos no Hawaii, observaram uma área muito menor na direção do ponto frio, mas eles puderam estabelecer somente que não há nenhuma estrutura que é muito distante nesta parte do céu.

Paradoxalmente, identificar grandes estruturas próximas é mais difícil do que encontrar as distantes, já que deve-se mapear grandes porções do céu para ver as estruturas mais próximas. 

Os grandes mapas do céu tridimensionais criados a partir de PS1 e WISE pelo Dr. András Kovács (Universidade Eötvös Loránd, em Budapeste, Hungria) foram, portanto, essenciais para este estudo. 

O "supervoid" está a apenas cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância de nós, na região da constelação do Erídano (Eridanus) no hemisfério sul galáctico. Uma distância relativamente curta, quando se trata de distâncias cósmicas. 

A Mancha Fria ("Cold Spot", em inglês), como se tornou conhecida, foi descoberta há dez anos, mas só agora se percebeu a que se poderão dever as temperaturas geladas que aí se registam: existe um grande espaço menos denso no seu interior, que suga a energia que o rodeia.

O fato deste espaço se encontrar mais vazio, com cerca de 20% menos matéria do que as zonas do universo habitualmente têm, levanta novas questões aos cientistas. 

O modelo cosmológico existente, aquele que, até hoje, melhor explica a formação do universo, prevê uma certa uniformidade, e uma área fria tão grande como a da Mancha é inesperada.

Enquanto a existência do "supervoid" e seu efeito esperado sobre a CMB não explicam completamente o "Cold Spot", é muito improvável que o "supervoid" e o "Cold Spot", estarem no mesmo local seja apenas uma coincidência. 

A equipe continuará seu trabalho usando a melhoria dos dados do PS1 e do Dark Energy Survey, sendo conduzidos com um telescópio no Chile para estudar o "Cold Spot" e o "supervoid", bem como um outro grande vazio localizado perto da constelação do Dragão (Draco).

O estudo foi publicado online em 20 de abril no Monthly Notices da Royal Astronomical Society pela Oxford University Press. 


Gráficos feitos por Gergő Kránicz/Crédito da Imagem: ESA Planck Collaboration.

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