Um arco de galáxias com 3 bilhões de anos-luz pode desafiar a cosmologia

As observações de milhares de galáxias feitas pelo Sloan Digital Sky Survey (foto) ajudaram a revelar um suposto arco gigante de galáxias, com mais de 3 bilhões de anos-luz de comprimento. – PATRICK GAULME / SLOAN DIGITAL SKY SURVEY (CC BY 4.0)

A descoberta é um “grande negócio” se for verdade, mas ainda precisa ser confirmada

Um arco gigante de galáxias parece se estender por mais de 3 bilhões de anos-luz no universo distante. Se o arco se revelasse real, isso desafiaria uma suposição básica da cosmologia: que em grandes escalas, a matéria no universo é distribuída uniformemente, não importa para onde você olhe.

“Isso derrubaria a cosmologia como a conhecemos”, disse a cosmologista Alexia Lopez em uma entrevista coletiva em 7 de junho no encontro virtual da American Astronomical Society. “Nosso modelo padrão, para não exagerar, meio que falha.”

Lopez, da University of Central Lancashire em Preston, Inglaterra, e seus colegas descobriram a suposta estrutura, que eles chamam simplesmente de Arco Gigante, estudando a luz de cerca de 40.000 quasares capturados pelo Sloan Digital Sky Survey. Quasares são os núcleos luminosos de galáxias gigantes tão distantes que aparecem como pontos de luz. Durante a rota para a Terra, parte dessa luz é absorvida por átomos dentro e ao redor das galáxias do primeiro plano, deixando assinaturas específicas na luz que eventualmente atinge os telescópios dos astrônomos (SN: 12/07/18).

A assinatura do Arco Gigante está nos átomos de magnésio que perderam um elétron, nos halos das galáxias a cerca de 9,2 bilhões de anos-luz de distância. A luz do quasar absorvida por esses átomos traça uma curva quase simétrica de dezenas de galáxias abrangendo cerca de um quinze avos do raio do universo observável, relatou Lopez. A própria estrutura é invisível no céu aos olhos humanos, mas se você pudesse vê-la, o arco teria cerca de 20 vezes a largura da lua cheia.

Os astrônomos descobriram o que eles dizem ser um arco gigante de galáxias (curva em forma de sorriso no meio desta imagem) usando a luz de quasares distantes (pontos azuis) para mapear onde no céu essa luz foi absorvida por átomos de magnésio no halos (manchas escuras) que circundam as galáxias em primeiro plano. – A. LOPEZ

“Esse é um teste fundamental para a hipótese de que o universo é homogêneo em grandes escalas”, diz o astrofísico Subir Sarkar, da Universidade de Oxford, que estuda estruturas de grande escala no universo, mas não participou do novo trabalho. Se o Arco Gigante for real, “isso é um grande negócio”.

Mas Sarkar ainda não está convencido de que seja real. “Nossos olhos têm tendência a captar padrões”, diz Sarkar, observando que algumas pessoas afirmam ver as iniciais do cosmólogo Stephen Hawking escritas em flutuações no fundo cósmico de micro-ondas, a luz mais antiga do universo.

Lopez fez três testes estatísticos para descobrir a probabilidade de as galáxias se alinharem em um arco gigante por acaso. Todos os três sugerem que a estrutura é real, com um teste ultrapassando o padrão ouro dos físicos de que as chances de ser um acaso estatístico são menores que 0,00003 por cento.

Isso parece muito bom, mas pode não ser o suficiente, diz Sarkar. “Neste momento, eu diria que as evidências são tentadoras, mas ainda não convincentes”, diz ele. Mais observações, do grupo de Lopez e outros, podem confirmar ou refutar o Arco Gigante.

Se for real, o Giant Arc se juntaria a um grupo crescente de estruturas de grande escala no universo que, juntas, quebrariam o modelo padrão da cosmologia. Este modelo assume que quando você olha para grandes volumes de espaço – acima de cerca de 1 bilhão de anos-luz – a matéria é distribuída uniformemente. O Arco Gigante aparece cerca de três vezes mais longo que esse limite teórico. Ele se junta a outras estruturas com nomes superlativos semelhantes, como a Grande Muralha de Sloan, o Giant Gamma-Ray Burst Ring e o Huge Large Quasar Group.

“Podemos ter uma estrutura em grande escala que poderia ser apenas um acaso estatístico”, disse Lopez. “Esse não é o problema. Todos eles combinados é o que torna o problema ainda maior.”


Publicado em 14/06/2021 11h15

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