Grande Muralha Hércules-Corona Borealis: a maior estrutura do Universo

Descoberta por meio de surtos de raios gama, a maior estrutura do nosso Universo desafia os modelos cosmológicos atuais.
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Qual a maior estrutura do Universo?

A Via Láctea? Sabemos que não, pois Andrômeda é muito maior. Que tal IC 1101? Pode ser a maior galáxia do Universo, mas não a maior estrutura, pois existem os aglomerados, superaglomerados e filamentos — em ordem crescente de grandeza. Então, qual a maior estrutura existente no Universo?

(Ao menos, qual a maior estrutura conhecida?)

Filamentos galácticos

Mapeamento de filamentos galácticos, formados por cadeias de aglomerados e superaglomerados.

Os filamentos galáticos são as maiores estruturas conhecidas no Universo. Eles formam uma rede cósmica composta por vastas cadeias de galáxias e matéria escura, conectando aglomerados e superaglomerados ao longo de centenas de milhões — ou até bilhões — de anos-luz.

Essa espécie de “teia cósmica” (como a que também ilustra a capa dessa matéria) resulta da influência gravitacional que moldou a distribuição da matéria após o Big Bang, criando uma estrutura em larga escala que define a arquitetura do Universo. Os mecanismos que levaram a essa distribuição desigual de matéria ainda rende muitas pesquisas na área da Cosmologia.

A Grande Muralha

Descoberta em 2013, a Grande Muralha Hércules-Corona Borealis (HCB) é um filamento galáctico colossal que desafia nossa compreensão do Universo em larga escala. Estendendo-se por aproximadamente 10 bilhões de anos-luz, é considerada a maior das maiores estruturas já observadas. A HCB consiste em uma concentração excepcionalmente alta de superaglomerados localizados na direção das constelações de Hércules e Corona Borealis — de onde vem seu nome.

Explosões de raios gama com z ≈ 2 que permitiram mapear a HCB. Imagem: Horváth et al., 2015.

A identificação da HCB foi possível graças ao estudo das explosões de raios gama (gamma-ray bursts, do inglês). As explosões de raios gama são eventos extremamente energéticos que ocorrem quando estrelas massivas colapsam ou quando estrelas de nêutrons colidem, liberando intensos feixes de raios gama detectáveis a bilhões de anos-luz de distância.

Ao mapear a distribuição espacial de 283 GRBs, uma equipe de astrônomos notou uma concentração anômala na região de Hércules e Corona Borealis, e todos a uma distância muito parecida. Essa distribuição sugeria a existência de uma estrutura em larga escala, levando à identificação da HCB. Sua extensão gigantesca equivale a cerca de 10% do raio do universo observável, um tamanho que ultrapassa as previsões dos modelos cosmológicos atuais.

A HCB e o modelo cosmológico atual

A existência da Grande Muralha Hércules-Corona Borealis levanta questões importantes sobre o princípio cosmológico, que postula que o universo é homogêneo e isotrópico em escalas suficientemente grandes. De acordo com o modelo cosmológico padrão (Lambda-CDM), há um limite teórico para o tamanho das estruturas cósmicas, estimado em cerca de 1,2 bilhões de anos-luz.

Formação e evolução das estruturas em uma simulação de modelo cosmológico. Imagem: Zhao et al., 2012.

A HCB, com seus 10 bilhões de anos-luz, excede significativamente esse limite, sugerindo que o universo pode ser menos homogêneo do que se pensava. Isso não implica necessariamente uma falha no modelo cosmológico atual, mas indica que nossa compreensão sobre a formação e evolução das estruturas em larga escala ainda é incompleta — da mesma forma como nossa compreensão dos buracos negros ainda era incompleta décadas atrás.

Alguns cientistas argumentam que a aparente discrepância pode ser resultado de flutuações estatísticas ou vieses observacionais. Outros propõem que mecanismos físicos adicionais ainda não totalmente compreendidos possam estar em jogo. Outros ainda propõem que a HCB não se trata de uma única grande estrutura, mas de várias outras muito próximas.

Pesquisas contínuas e dados mais precisos serão essenciais para esclarecer essas questões.

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HOSTI, B. P. Grande Muralha Hércules-Corona Borealis: a maior estrutura do Universo. Espaço-Tempo, 2024. Disponível em: https://www.espacotempo.com.br/grande-muralha-hercules-corona-borealis-a-maior-estrutura-do-universo. Acesso em: 21 out. 2024.

Brunno Pleffken Hosti

Professor. Graduado em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Extensão em Astrofísica pelo IAG/USP e pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Pesquisador nas áreas de astrofísica observacional e espectroscopia.