Vazios Cósmicos Podem Conter os Melhores Segredos do Universo

A natureza abomina um vácuo, diz o ditado, mas ninguém contou ao universo. O espaço está repleto de vazios cósmicos – vastas regiões, em sua maioria livres de matéria, que se abriram entre densos fios de material que constituem uma teia cósmica.

Longe de serem remansos vazios com pouco para estudar, estes vazios podem conter soluções para alguns dos mistérios cósmicos mais persistentes, como o comportamento da gravidade, o natureza da energia escurae o chamado Tensão Hubbleuma incompatibilidade observacional na taxa de expansão do universo que há anos causa dores de cabeça aos astrônomos.

“Com os vazios, temos o poder de resolver a maioria dos enigmas cosmológicos interessantes”, diz Alice Pisani, professora pesquisadora em cosmologia que trabalha no Centro de Física de Partículas de Marselha (CPPM) do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica. Ela acrescenta que, como há menos interferência da matéria, há uma “alta relação sinal-ruído” em termos do que os investigadores podem observar.

O advento de novos telescópios e simulações avançadas sobrecarregou este campo, inspirando uma comunidade crescente de cientistas em todo o mundo a especializar-se em vazios como laboratórios cosmológicos únicos. Alguns especialistas argumentam que podemos até viver dentro de um vazio colossal, uma posição que pode alterar a nossa visão do universo de maneiras consequenciais.

Para locais definidos pela escassez, os vazios estão a tornar-se pesos pesados ​​cosmológicos, onde as leis da física podem ser observadas com uma clareza invulgar.

“Do ponto de vista da cosmologia, é um momento muito emocionante”, diz Pisani.

O que são vazios cósmicos?

Após o Big Bang, o universo era uma sopa uniforme de partículas subatômicas. Mas ao longo de milhões de anos, à medida que a matéria arrefecia e se estabilizava em átomos, os contornos ténues da teia cósmica começaram a emergir.

Ao longo de milhares de milhões de anos, a web puxou gravitacionalmente nuvens de gás, aglomerados de galáxias e outros objetos cósmicos em direção à sua estrutura. À medida que mais matéria é atraída para a teia, as lacunas entre os seus filamentos aumentam, formando vazios.

Pequenos “subvazios” podem abrir-se entre aglomerados de galáxias, onde podem ter apenas 10 ou 20 milhões de anos-luz de diâmetro. Mas os vazios podem ficar maiores. Muito maior. O Vazio de Boötes, também conhecido como “Grande Nada”, se estende por mais de 300 milhões de anos-luz.

Chamá-los de vazios cósmicos pode ser “enganoso”, diz Pisani, “porque acabamos pensando que um vazio significa vazio. Mas, na verdade, os vazios que olhamos nunca estão vazios. Existem galáxias muito pequenas e de baixa massa dentro dessas regiões subdensas”. O Vazio de Boötes, por exemplo, contém algumas dezenas de galáxias – embora isso ainda seja muito menos do que os milhares que seriam esperados numa área de tamanho semelhante.

Por serem comparativamente desprovidos de material, os vazios cósmicos permaneceram fora da vista observacional até o final da década de 1970. Até então, as posições das galáxias tinham sido mapeadas como pontos 2D no céu, mas o desenvolvimento de mapas 3D da distribuição das galáxias revelou pela primeira vez os contornos da teia cósmica, expondo a presença de vazios.

Nos últimos anos, uma série de novas pesquisas com telescópios deram início a uma explosão de novas descobertas de vazios, como o Dark Energy Survey Instrument (DESI) no Arizona, e o European Telescópio espacial Euclides. Espera-se que estes instrumentos mapeiem mais de 100.000 vazios no espaço, oferecendo uma visão sem precedentes destas estruturas. No entanto, estas pesquisas ainda irão capturar apenas uma fração dos muitos milhões de vazios que se estima existirem no universo observável.

“Apenas nos últimos 10 anos, o campo realmente evoluiu significativamente com as novas tecnologias”, diz Nico Schuster, cosmólogo e especialista em vazios cósmicos do CPPM. “Tudo isto realmente nos permite observar muito mais galáxias do que podíamos antes, e isso realmente nos permite sondar, finalmente, a teia cósmica a uma profundidade muito maior, e encontrar mais vazios e resolvê-los melhor.”