A Via Láctea é apenas uma das centenas de bilhões de galáxias espalhadas pelo universo. Espirais, galáxias anelares em forma de laços cheios de estrelas e galáxias antigas são parte deste vasto campo do qual pouco se tem conhecimento. No entanto, cientistas notaram que essa variedade de galáxias podem estar sujeitas a “estruturas de grande escala”, algo que, como o próprio nome sugere, são os maiores objetos já encontrados no universo.

Galáxias a poucos milhões de anos-luz de distância podem se afetar gravitacionalmente de maneiras previsíveis, mas os cientistas observaram padrões misteriosos entre algumas galáxias distantes que transcendem essas interações locais. As chamadas “estruturas de grande escala” são feitas de gás hidrogênio e matéria escura, e assumem a forma de filamentos, folhas e nós, que ligam tais galáxias em uma rede chamada “teia cósmica”.

As descobertas mostram que as estruturas têm implicações importantes para a evolução e os movimentos da galáxia, mas admitem que isso pode ser apenas a “ponta do iceberg”. Eles afirmaram que estão ansiosos para conseguir mais detalhes.

“Essa é realmente a razão pela qual todo mundo está sempre estudando essas estruturas em grande escala”, disse Noam Libeskind, cosmógrafo do Leibniz-Institut for Astrophysics (AIP) na Alemanha. “É uma maneira de investigar e restringir as leis da gravidade e a natureza da matéria, matéria escura, energia escura e o universo”.

Galáxias em movimento uníssono

As galáxias tendem a formar aglomerados gravitacionais que, em contrapartida, pertencem a superaglomerados, que são ainda maiores. Logo, o endereço cósmico da Terra, por exemplo, teria que constar que a Via Láctea faz parte do Grupo Local, que abrange várias dúzias de outras galáxias. O Grupo Local, por sinal, está dentro do aglomerado Virgem, que engloba mais de mil galáxias.

Dentro das escalas locais, as galáxias pertencentes frequentemente mexem-se com rotações, formas e velocidades angulares semelhantes. Às vezes, uma galáxia “come” a outra, o que é caracterizado como canibalismo galáctico. Mas, em geral, elas mostram ligações dinâmicas por meio de distâncias grandes para serem explicadas por seus campos gravitacionais individuais, o que levou os cientistas a pensarem na causa disso.

Um estudo publicado no mês passado, no Astrophysical Journal, descobriu que centenas de galáxias estavam girando em sincronia com os movimentos que estavam a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Isso comprovou as suspeitas iniciais de uma força misteriosa capaz de realizar tal feito.

“Essa descoberta é bastante nova e inesperada”, disse o principal autor Joon Hyeop Lee, astrônomo do Instituto de Ciências Espaciais e Espaciais da Coreia. “Eu nunca vi nenhum relatório anterior de observações ou qualquer previsão de simulações numéricas, exatamente relacionadas a esse fenômeno.”

Lee e seus companheiros estudaram 445 galáxias dentro de 400 milhões de anos-luz da Terra, e notaram que muitas giravam em direção ao nosso planeta, possuindo vizinhos que se moviam em direção a ele. Outras, no entanto, giravam em direção oposta, o que consequentemente resultava em um afastamento de seus vizinhos da Terra.

“A coerência observada deve ter alguma relação com estruturas de grande escala, porque é impossível que as galáxias separadas por seis mega segundos (aproximadamente 20 milhões de anos-luz) interajam diretamente entre si”, afirmou Lee.

O autor e seus colegas sugerem que as galáxias sincronizadas possam ser incorporadas ao longo da mesma estrutura em grande escala, que gira lentamente no sentido anti-horário. Essa dinâmica subjacente pode causar o tipo de coerência entre a rotação das galáxias estudadas e os movimentos de seus vizinhos. Ainda assim, os pesquisadores advertiram que serão necessárias muito mais pesquisas para corroborar as descobertas.

Consequências 

A descoberta das galáxias sincronizadas pode afetar o princípio cosmológico, uma das suposições mais básicas da concepção do universo, que afirma que ele é uniforme e homogêneo em grandes escalas. Porém, como observa Damien Hutsemékers, astrônomo da Universidade de Liége, a “existência de correlações nos eixos quasares em escalas tão extremas constituiria uma anomalia séria para o princípio cosmológico”.

Atualmente, a dinâmica por trás dessas posições não é bem compreendida pois existem poucas técninas de observação para refiná-las. “No que diz respeito aos alinhamentos em grande escala, estamos aguardando mais dados”, afirmou Hutsemékers. “Esses estudos são estatísticos e um passo adiante exigiria uma grande quantidade de dados de polarização, o que não é fácil de conseguir com a instrumentação atual”, completou o astrônomo. 

Os alinhamentos quasares não são os únicos obstáculos que galáxias sincronizadas apresentam aos modelos estabelecidos do universo. Há um debate na cosmologia centrado na maneira pela qual as galáxias anãs se alinham perfeitamente em torno das maiores, como a Via Láctea, por exemplo.
Elas são conhecidas como modelo ACDM, que é como uma linha do tempo teórica do universo desde o Big Bang.

Simulações do universo sob tal modelo estimam que pequenas galáxias anãs acabarão em um enxame de órbitas aleatórias ao redor das galáxias hospedeiras maiores.

Um estudo de 2015 liderado por Libeskind sugeriu que os filamentos na teia cósmica podem estar guiando essas galáxias organizadas em um processo que pode ser similar ao modelo ACDM.

“Uma das grandes coisas da ciência é que você pode criar um modelo com milhares de dados, mas se algo não se estabelece, ele começa a quebrar”, disse o cientista. “Essa rachadura tem que ser selada ou vai derrubar a casa inteira”.

Futuro

“O que temos que fazer agora é expandir nossa pesquisa para sistemas de satélite mais distantes, e encontrar galáxias por satélite e medir suas velocidades”, afirmou Marcel Pawlowski, coautor de um estudo de 2018. “O campo realmente avançou por causa desse debate. Foi muito bom ver como as evidências observacionais se tornaram cada vez mais sólidas”, concluiu o cientista. 

As galáxias observadas em imagens estáticas, por exemplo, são guiadas por forças complexas das quais não existem conhecimentos suficientes, incluindo a teia cósmica que sustenta o universo. “O que eu realmente gosto nessas descobertas é que ainda estamos na fase pioneira. Isso é super emocionante”, afirmou o cientista. 

Via: Vice