Astrônomos acham a provável maior estrutura rotativa do universo

O universo é um espaço com muito movimento. Mesmo que não possamos perceber, nós mesmos giramos ao redor do centro da galáxia. Agora, pela primeira vez, astrônomos encontraram evidências de que algumas das maiores estruturas do cosmos também giram – em uma escala de centenas de milhões de anos-luz. Se validada, essa será a maior estrutura rotativa já vista – e seu momento angular pode ser gerado em escalas absolutamente alucinantes.

Seria o peão do baú?

Não, não, o formato está mais para um tubo que forma uma estrada espacial. O gigante em questão é um filamento cósmico – estrutura longa e cilíndrica de matéria escura, que se estende pelo espaço, como uma espécie de ponte entre aglomerados de galáxias. Segundo astrônomos, esses filamentos são fios de uma vasta teia, pela qual as galáxias e o material que forma as estrelas são canalizados para os nós do aglomerado. O estudo foi publicado em 14 de junho na revista Nature.

"Ao mapear o movimento das galáxias nessas enormes autoestradas cósmicas usando a pesquisa Sloan Digital Sky [uma pesquisa de centenas de milhares de galáxias], encontramos uma propriedade notável desses filamentos: eles giram", explicou o astrofísico Peng Wang, do Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam (AIP), na Alemanha, durante entrevista ao portal Science Alert.

Ilustração da teia cósmica no universo distante, com luz emitida por átomos de hidrogênio. Segundo o estudo, os filamentos dessa teia giram.

Galáxias inteiras podem ser encontradas ao longo desse filamento, não apenas dentro dos aglomerados – isso dá aos cientistas uma ferramenta para identificar o movimento rotacional dentro do próprio filamento. Esses filamentos têm centenas de milhões de anos-luz de comprimento, mas apenas alguns milhões de anos-luz de diâmetro. Em escalas tão grandes, não será capaz de ver as galáxias realmente se movendo, mas, como lembraram os astrônomos, a luz de um objeto em movimento ainda o denuncia.

É o efeito Doppler – que causa mudanças no comprimento de onda da luz, dependendo de seu movimento para perto ou para longe do observador. Comprimentos de onda de luz de um objeto que se aproxima parecerão encurtar ligeiramente em direção à extremidade azul do espectro, ou blueshift e comprimentos de onda de objetos que se afastam aumentam ou mudam para o vermelho.

Desvendando o movimento

Estudando cuidadosamente a luz das galáxias nos filamentos cósmicos e comparando-as entre si, os astrônomos descobriram que, em comparação ao outro lado, as galáxias de um lado do filamento eram deslocadas para o vermelho – isso é exatamente o que aconteceria se as galáxias estivessem em movimento de vórtice perpendicular à espinha do filamento. "Nessas escalas, as galáxias dentro delas são apenas partículas de poeira", explicou o cosmógrafo Noam Libeskind, do AIP, ao Science Alert.

"Eles se movem em hélices ou órbitas em forma de saca-rolhas, circulando ao redor do meio do filamento enquanto viajam ao longo dele. Tal rotação nunca foi vista antes em escalas tão enormes, e a implicação é que deve haver um mecanismo físico ainda desconhecido responsável por torquear esses objetos", disse Libeskind.

Agora os astrônomos pretendem descobrir o que é esse mecanismo para entender como o momento angular é gerado no cosmos, o que atualmente ainda é um mistério. Nos modelos cosmológicos conhecidos, não havia rotação no Universo primitivo – a matéria movia-se de regiões menos para mais densas.

Torque de maré

Uma teoria, descrita como torque de maré, sugere que a presença de uma força de cisalhamento pode ter adicionado um pouco de distorção ao movimento, mas os astrônomos ainda não sabem o suficiente para levá-la em consideração nos modelos de evolução cósmica. 

Como as galáxias são conectadas e alimentadas por filamentos cósmicos, essas estruturas desempenham um papel importante na formação e evolução das galáxias, incluindo sua rotação. Mas se os próprios filamentos em que elas estão giram, anteriormente só havia sido teorizado. A descoberta desse movimento, se concretizada, deve ajudar a entender melhor o surgimento do momento angular no Universo e o papel que a teia cósmica desempenha em regulá-lo.