Astrónomos usam organismo unicelular para recriar teia de filamentos cósmicos

NASA, ESA, and J. Burchett and O. Elek – UC Santa Cruz

Mapa da teia cósmica gerada a partir do algoritmo baseado no physarum polycephalum

Uma equipa de astrónomos usou um pequeno organismo unicelular para mapear a teia cósmica, considerada a “espinha dorsal” do Universo.

Este organismo unicelular – Physarum polycephalum – constrói redes muito semelhantes a teias e comparáveis aos filamentos criados pela gravidade por todo o Universo. O ser vivo unicelular amarelado, que tem a aparência de um fungo mas age como um animal, usa a sua habilidade para criar complexas redes de filamentos em busca de alimentos.

A gravidade, que molda o Universo, constrói uma vasta estrutura de filamentos em forma de teia de aranha, interligando galáxias e aglomerados de galáxias ao longo de tubos invisíveis de gás e de matéria escura com centenas de milhões de anos-luz de comprimento.

Face à semelhança entra as duas teias, os cientistas decidiram usar a única que conseguimos observar para mapear e tentar entender as que são invisíveis, adianta o ScienceAlert.

Um dos elementos-chave da teia cósmica é a matéria escura que, apesar de invisível, compõe a maior parte do material do Universo. Os astrónomos tiveram dificuldade em encontrar estes fios, uma vez que o gás dentro deles é demasiado escuro para ser detetado. Por isso, recorreram ao organismo celular para construir um mapa dos filamentos no universo local – ou seja, num perímetro que vai até 100 milhões de anos-luz de distância da Terra – e assim encontrar o gás.

Os cientistas projetaram um algoritmo inspirado no comportamento do organismo e aplicaram-no aos dados que contêm as localizações de mais de 37.000 galáxias já mapeadas por cientistas. Posteriormente, o computador produziu um mapa tridimensional da estrutura da teia cósmica subjacente.

De seguida, analisaram a luz de 350 quasares distantes catalogados no Hubble Spectroscopic Legacy Archive. Os quasares servem como lanternas cósmicas, já que possuem uma luz intensa que viaja através do espaço e da teia cósmica. Nessa luz, estava a assinatura do gás hidrogénio invisível que a equipa analisou em pontos específicos ao longo dos filamentos.

Uma vez que esses pontos se encontram muito longe das galáxias, que são ricas em gás, a equipa estava em condições de vincular o gás à grande estrutura do Universo. As assinaturas deste gás já são detetadas há muito tempo, mas, agora, esta equipa conseguiu provar a “probabilidade teórica de que este gás abrange a rede cósmica”.

Durante este trabalho, cujos resultados foram publicados no Astrophysical Journal Letters, os cientistas também tiveram algumas surpresas: uma delas foi o facto de este estudo ter revelado gás associado à teia cósmica, a mais de 10 milhões de anos-luz de distância das galáxias.

Além disso, os astrónomos também descobriram que a assinatura ultravioleta do gás fica mais forte nas regiões mais densas dos filamentos, mas depois desaparece. Tal é explicado pelas violentas interações das galáxias com o meio intergaláctico.

ZAP //

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