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Tudo no nosso Universo move-se, mas as escalas de tempo necessárias para ver o movimento são regularmente muito maiores do que uma vida humana. Num novo e importante estudo, uma equipa de astrónomos do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii, da Universidade de Maryland e da Universidade de Paris-Saclay rastreou o movimento de 10.000 galáxias e enxames de galáxias, as congregações dominantes de matéria, no espaço de 350 milhões de anos-luz. Os seus movimentos são seguidos ao longo de 11,5 mil milhões de anos – desde as origens das galáxias, quando o Universo tinha apenas 1,5 mil milhões de anos, até hoje, com uma idade de mais de 13 mil milhões de anos.
O estudo foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.
Crédito: Universidade do Hawaii
Calculando os percursos das galáxias
Usando uma técnica matemática chamada método de ação numérica, a equipa calculou estes percursos com base no brilho atual e nas posições das galáxias e no seu movimento para longe de nós. Os astrónomos tiveram em conta a física da teoria do Big Bang, incluindo a ideia de que inicialmente as galáxias começaram a expandir-se ao que se chama de ritmo de expansão de Hubble. Ao longo do tempo, a gravidade altera os movimentos das galáxias, pelo que não se afastam apenas à medida que o Universo se expande, mas são atraídas para filamentos, paredes e enxames, ao mesmo tempo que “esvaziam” outras regiões. Ao longo dos éones, as galáxias tipicamente desviam-se da expansão Hubble pura por milhões de anos-luz. Em regiões de alta densidade, as órbitas das galáxias podem tornar-se bastante complicadas e envolver colisões e fusões.
“Estamos a trazer para foco a história detalhada da formação de estruturas a grande escala no Universo através de engenharia inversa das interações gravitacionais que as criaram,” disse Ed Shaya, investigador da Universidade de Maryland.
O Grande Atrator
Existem várias regiões particularmente interessantes de elevada densidade galáctica e de matéria que os astrónomos exploram. Uma, que tem sido chamada de “Grande Atrator”, é o núcleo do Superenxame Laniakea, um gigantesco superenxame de galáxias que contém a nossa própria Via Láctea. As galáxias podem ser vistas a fluir para um local dentro de um ninho de quatro enxames ricos.
Uma segunda região fascinante está no filamento adjacente de galáxias de Perseu-Peixes, que se estende por quase mil milhões de anos-luz e é uma das maiores estruturas conhecidas no Universo. A vizinhança do Enxame de Virgem, o grande enxame mais próximo, também é visível e pode ser estudada em detalhe porque se encontra nas proximidades.
“Durante mais de 30 anos, os astrónomos consideraram um ‘Grande Atrator’ como a principal fonte de gravidade que faz com que toda a região perto de nós se mova com uma peculiar alta velocidade em relação à expansão cósmica uniforme, mas a natureza dessa fonte tem sido obscura,” disse R. Brent Tully, astrónomo do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii, coautor do estudo. “As nossas reconstruções orbitais deram-nos a primeira boa observação desta região anteriormente enigmática.”
Por toda essa extensão, as órbitas também podem ser projetadas para o futuro. A expansão acelerada do Universo domina o quadro geral, fazendo com que a maioria das galáxias se afastem. No entanto, algumas coalescências e fusões vão continuar em regiões localizadas.
Os cientistas criaram um vídeo dos percursos das galáxias nesta vasta região, começando na época da formação inicial das galáxias e continuando até quase ao dobro da idade atual do Universo. Nas grandes escalas representadas nessa simulação, apenas algumas grandes fusões, todas em regiões muito densas, vão vistas a ocorrer nos próximos 10 mil milhões de anos.
O artigo científico é acompanhado por quatro vídeos e quatro modelos interativos.
// Universidade do Hawaii (comunicado de imprensa)
// Universidade de Maryland (comunicado de imprensa)
// Os vídeos que acompanham o artigo científico (via vimeo)
// Os modelos interativos que acompanham o artigo científico
// Artigo científico (arXiv.org)
Saiba mais:
Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Época da Reionização (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)
Enxames galácticos:
Wikipedia
Grande Atrator:
Wikipedia
Superenxame Laniakea:
Wikipedia
Superenxame de galáxias Perseu-Peixes:
Wikipedia
