A superestrutura Quipu, a maior já identificada no universo, é composta por uma vasta rede de aglomerados de galáxias que se estende por cerca de 1,3 bilhão de anos-luz, o que equivale a mais de 13.000 vezes o comprimento da Via Láctea. Com uma massa impressionante de 200 quatrilhões de vezes a do Sol, essa recém-descoberta se destaca como uma das maiores formações cósmicas já observadas.

O Que São Anos-Luz e Sua Importância na Astronomia

Anos-luz são uma unidade de medida utilizada na astronomia para expressar distâncias cósmicas. Um ano-luz corresponde à distância que a luz percorre em um ano no vácuo, o que equivale a aproximadamente 9,46 trilhões de quilômetros (ou cerca de 5,88 trilhões de milhas).

Essa unidade é usada porque as distâncias no universo são imensamente grandes e, utilizando unidades convencionais como quilômetros ou milhas, os números se tornariam extremamente difíceis de compreender e manusear. O ano-luz oferece uma forma mais prática e intuitiva de expressar essas distâncias, ajudando a representar de maneira mais acessível o vasto tamanho do cosmos. Por exemplo, a distância da Terra até a estrela mais próxima, Proxima Centauri, é cerca de 4,24 anos-luz.

Como entender as maiores estruturas do universo como Quipu

É possível entender o Universo sem entender as maiores estruturas que residem nele? Em princípio, não é provável. Em termos práticos? Definitivamente não. Objetos extremamente grandes podem distorcer nossa compreensão do cosmos.

Astrônomos encontraram a maior estrutura do Universo até agora, chamada Quipu em homenagem a um sistema de medição inca. Ela contém chocantes 200 quatrilhões de massas solares.

Astronomia é um esforço em que números extremamente grandes fazem parte do discurso diário. Mas mesmo em astronomia, 200 quatrilhões é um número tão grande que raramente é encontrado. E se a massa extremamente grande de Quipu não chama atenção, seu tamanho certamente chama. O objeto, chamado de superestrutura, tem mais de 400 megaparsecs de comprimento. Isso é mais de 1,3 bilhão de anos-luz.

Uma estrutura tão grande simplesmente tem que afetar seus arredores, e entender esses efeitos é essencial para entender o cosmos. De acordo com uma nova pesquisa, estudar Quipu e seus irmãos pode nos ajudar a entender como as galáxias evoluem, nos ajudar a melhorar nossos modelos cosmológicos e melhorar a precisão de nossas medições cosmológicas.

A pesquisa, intitulada “Apresentando as maiores estruturas do universo próximo: descoberta da superestrutura quipu,” Foi aceito para publicação na revista Astronomy and Astrophysics. Hans Bohringer do Instituto Max Planck é o autor principal .

“Para uma determinação precisa dos parâmetros cosmológicos, precisamos entender os efeitos da estrutura local em larga escala do Universo nas medições”, escrevem os autores. “Eles incluem modificações do fundo cósmico de micro-ondas, distorções de imagens do céu por lentes gravitacionais em larga escala e a influência de movimentos de streaming em larga escala nas medições da constante de Hubble .”

Superestruturas são estruturas extremamente grandes que contêm grupos de aglomerados de galáxias e superaglomerados . Elas são tão massivas que desafiam nossa compreensão de como nosso Universo evoluiu. Algumas delas são tão massivas que quebram nossos modelos de evolução cosmológica.

Quipu é a maior estrutura que já encontramos no Universo. Ela e as outras quatro superestruturas que os pesquisadores encontraram contêm 45% dos aglomerados de galáxias, 30% das galáxias, 25% da matéria e
ocupam uma fração de volume de 13%.

A imagem abaixo ajuda a explicar por que eles o chamaram de Quipu.

Quipu são dispositivos de gravação feitos de cordas com nós, onde os nós contêm informações baseadas em cor, ordem e número. “Esta visão dá a melhor impressão da superestrutura como um longo filamento com pequenos filamentos laterais, o que deu início à nomeação de Quipu”, explicam os autores em seu artigo.

Em seu trabalho, Bohringer e seus co-pesquisadores encontraram Quipu e quatro outras superestruturas dentro de uma faixa de distância de 130 a 250 Mpc. Eles usaram aglomerados de galáxias de raios X para identificar e analisar as superestruturas em sua Pesquisa de Aglomerados de Estruturas Cósmicas em Grande Escala em Raios X (CLASSIX).

Aglomerados de galáxias de raios X podem conter milhares de galáxias e muito gás intraaglomerado muito quente que emite raios X. Essas emissões são a chave para mapear a massa das superestruturas. Os raios X traçam as regiões mais densas de concentração de matéria e a teia cósmica subjacente. As emissões são como placas de sinalização para identificar superestruturas.

Os autores apontam que “a diferença na densidade da galáxia em torno de aglomerados de campo e membros de superestruturas é notável”. Isso pode ser porque os aglomerados de campo são preenchidos com aglomerados menos massivos do que os da superestrutura, e não porque os aglomerados de campo têm menor densidade da galáxia.

Independentemente das razões, a massa dessas superestruturas exerce enorme influência em nossa tentativa de observar, medir e entender o cosmos. “Essas grandes estruturas deixam sua marca nas observações cosmológicas”, escrevem os autores.

As superestruturas deixam uma impressão no Fundo cósmico de microondas (CMB), que é a radiação de relíquia do Big Bang e das principais evidências que a apoiam. As propriedades do CMB correspondem às nossas previsões teóricas com precisão quase cirúrgica.

A gravidade das superestruturas altera o CMB à medida que passa por eles de acordo com o Efeito integrado de Sachs-Wolfe (ISW) produzindo flutuações no CMB. Essas flutuações são artefatos em primeiro plano que são difíceis de filtrar, introduzindo interferência em nossa compreensão do CMB e, portanto, o Big Bang.

As superestruturas também podem afetar as medidas da constante de Hubble, um valor fundamental na cosmologia que descreve a rapidez com que o universo está se expandindo. Enquanto as galáxias estão se afastando devido à expansão, elas também têm velocidades locais, chamadas velocidades peculiares ou movimentos de fluxo.

Estes precisam ser separados da expansão para entender claramente a expansão. A grande massa dessas superestruturas influencia esses movimentos de fluxo e distorce nossas medidas da constante de Hubble.

A pesquisa também observa que essas estruturas maciças podem alterar e distorcer nossas imagens do céu por meio de lente gravitacional em larga escala. Isso pode introduzir erros em nossas medições.

Por outro lado, simulações do Lambda CDM produzem superestruturas como Quipu e as outras quatro. Lambda CDM é o nosso modelo padrão de Big Bang Cosmology e explica muito do que vemos no universo, como sua estrutura em larga escala.

“Encontramos superestruturas com propriedades semelhantes em simulações baseadas em modelos de cosmologia Lambda-CDM”, escrevem os autores.

É claro que essas superestruturas são críticas para entender o universo. Eles mantêm uma parcela significativa de sua matéria e afetam seus arredores de maneiras fundamentais. Mais pesquisas são necessárias para entendê -los e sua influência.

“A pesquisa interessante de acompanhamento sobre nossas descobertas inclui, por exemplo, estudos sobre a influência desses ambientes na população e na evolução da galáxia”, escrevem os autores em sua conclusão.

Segundo o estudo, essas superestruturas não persistem para sempre. “Na futura evolução cósmica, essas superestruturas devem se dividir em várias unidades em colapso. São, portanto, configurações transitórias”, explicam Bohringer e seus co-pesquisadores.

“Mas, atualmente, são entidades físicas especiais com propriedades características e ambientes cósmicos especiais que merecem atenção especial”.

Este artigo foi publicado originalmente por Universo hoje. Leia o Artigo original.