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Filamento Cósmico em Rotação: A Maior Roda-Gigante do Universo

Se você pensava que as atrações mais emocionantes estavam aqui na Terra, prepare-se para uma viagem que vai girar sua cabeça. Recentemente, astrônomos fizeram uma descoberta que desafia tudo o que sabíamos sobre a arquitetura do cosmos: um filamento cósmico gigante em rotação, uma das maiores estruturas giratórias já vistas no universo. Imagine um carrossel de xícaras de parque de diversões, mas em uma escala que abrange milhões de anos-luz. Essa é a analogia que os cientistas usaram para descrever essa colossal estrutura, localizada a cerca de 140 milhões de anos-luz de distância. A presença de um movimento de rotação em uma estrutura dessa magnitude não é apenas um fato curioso; é uma peça-chave que pode reescrever a história de como as galáxias ganham seu spin e se formam no universo primordial.

Visualização em 3D da teia cósmica mostrando filamentos roxos que conectam aglomerados de galáxias brilhantes. Os nós luminosos representam galáxias individuais, enquanto os filamentos revelam a estrutura em grande escala do universo que normalmente não é visível a olho nu.
Visualização científica da teia cósmica, revelando como galáxias se conectam por enormes filamentos de matéria que formam a estrutura em grande escala do universo. Cada ponto brilhante representa uma galáxia, enquanto os filamentos roxos mostram o material que as interliga — algo invisível ao olhar humano, mas essencial para entender a arquitetura cósmica.

Crédito: NASA/NCSA University of Illinois — Visualização por Frank Summers (STScI) — Simulação por Martin White e Lars Hernquist (Harvard University).

A Descoberta que Gira o Universo: O Carrossel Cósmico

A equipe internacional, liderada pela Universidade de Oxford, identificou essa estrutura surpreendente, que se estende por aproximadamente 50 milhões de anos-luz. No seu interior, reside um fio de galáxias “fino como uma navalha”, com cerca de 5,5 milhões de anos-luz de comprimento. O que torna este filamento cósmico gigante em rotação tão especial é o seu movimento. Em primeiro lugar, a rotação é o que o diferencia.

Os filamentos cósmicos são, por natureza, as maiores estruturas conhecidas no universo. Eles são como o esqueleto cósmico, vastas formações que ligam aglomerados de galáxias. Contudo, a expectativa dos modelos cosmológicos atuais é que essas estruturas não apresentem um movimento de rotação significativo. Por isso, a descoberta de que este filamento inteiro está girando a uma velocidade impressionante de 110 km/s, com as galáxias em suas laterais movendo-se em direções opostas, é um verdadeiro plot twist cósmico.

A coautora principal, Dra. Lyla Jung, usou a analogia perfeita para nos ajudar a visualizar: “Você pode compará-lo ao carrossel de xícaras em um parque temático. Cada galáxia é como uma xícara giratória, mas a plataforma inteira — o filamento cósmico — também está girando.” Essa dupla dança de movimento oferece uma visão rara sobre como as galáxias adquirem seu momento angular a partir das estruturas maiores em que habitam. Enquanto isso, a descoberta desafia os modelos atuais.

O conceito de momento angular é central aqui. No universo, o momento angular é o que faz as coisas girarem, desde um planeta em torno do Sol até uma galáxia inteira. A grande questão da cosmologia é como as galáxias, que nascem de flutuações minúsculas no universo primordial, adquirem esse giro. A descoberta do filamento cósmico em rotação sugere que o momento angular não é apenas gerado em pequena escala, mas também é transferido em uma escala gigantesca, através das “rodas-gigantes” da teia cósmica. Assim, o filamento atua como um gigantesco condutor de energia de rotação, influenciando o destino de centenas de galáxias.

A rotação do filamento é inferida pelo movimento das galáxias em suas bordas. Os pesquisadores notaram que as galáxias de um lado do “fio” se movem em uma direção, enquanto as do lado oposto se movem na direção contrária. Portanto, o filamento inteiro está girando, como um espeto cósmico. Essa velocidade de 110 km/s é uma prova de que a dinâmica do universo em grande escala é muito mais complexa e ativa do que se supunha.

Para fazer essa observação de tirar o fôlego, os pesquisadores combinaram dados de observatórios de ponta. Assim, a união de diferentes olhares para o céu permitiu revelar essa estrutura que exibe tanto o alinhamento coerente do spin das galáxias quanto a rotação de todo o conjunto.

Ilustração mostrando, à esquerda, a teia cósmica em grande escala; ao centro, um filamento alongado repleto de galáxias; e à direita, gráficos que representam a rotação do hidrogênio neutro dentro dessas galáxias. As três partes juntas evidenciam o movimento rotacional coerente das galáxias ao longo do filamento.
Ilustração mostrando como galáxias dentro de um filamento cósmico compartilham um movimento rotacional coerente. À esquerda, a estrutura da teia cósmica; ao centro, o filamento estendido; e à direita, a rotação do hidrogênio neutro que revela o giro coletivo das galáxias.

Crédito: Lyla Jung — Licença: CC BY 4.0

MeerKAT e MIGHTEE: Os Olhos que Viram o Giro

A base dessa descoberta veio do radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul, um dos mais poderosos do mundo, composto por 64 antenas interligadas. Os dados foram coletados através de um levantamento profundo do céu chamado MIGHTEE (MeerKAT International GigaHertz Tiered Extragalactic Survey), liderado pelo Professor Matt Jarvis, da Universidade de Oxford.

O MIGHTEE é um projeto ambicioso que mapeia o universo em frequências de rádio com uma sensibilidade e resolução incríveis. Além disso, a equipe de pesquisa combinou esses dados de rádio, que são excelentes para detectar o gás hidrogênio neutro (o combustível da formação estelar), com observações ópticas de projetos renomados como o Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) e o Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Dessa forma, a combinação de diferentes comprimentos de onda foi essencial. Enquanto o MeerKAT revelou a presença e o movimento do gás hidrogênio nas galáxias, os levantamentos ópticos ajudaram a mapear a distribuição das galáxias visíveis. O resultado foi a identificação inequívoca de um filamento cósmico em rotação que desafia a nossa compreensão atual da cosmologia. O Professor Jarvis ressaltou que “Isso realmente demonstra o poder de combinar dados de diferentes observatórios para obter maiores insights sobre como grandes estruturas e galáxias se formam no universo.”

radiotelescópio MeerKAT no deserto de Karoo, mostrando várias antenas parabólicas distribuídas pelo terreno árido da África do Sul.
Radiotelescópio MeerKAT, localizado a 90 km da cidade de Carnarvon, no Cabo Setentrional, África do Sul. A instalação funciona como um dos precursores do futuro SKA (Square Kilometre Array) e será integrada ao componente de média frequência da Fase 1 do projeto.
Créditos: Radiotelescópio MeerKAT / SARAO

Filamentos Cósmicos: As Autoestradas da Teia Cósmica

Para entender a importância desse filamento cósmico gigante em rotação, precisamos primeiro dar um passo para trás e observar a teia cósmica. O universo não é uma sopa homogênea de estrelas e galáxias. Pelo contrário, ele se organiza em uma estrutura gigantesca e complexa, que se assemelha a uma esponja ou, mais poeticamente, a uma teia de aranha.

A teia cósmica é o mapa de estradas do universo. Ela é composta por vazios (regiões gigantescas e quase vazias), paredes (grandes superfícies de galáxias) e filamentos (os “fios” que conectam tudo). Os filamentos são as verdadeiras autoestradas cósmicas. Eles canalizam a matéria, o gás e o momento angular para os nós da teia, onde se encontram os aglomerados de galáxias mais densos. Dessa forma, a matéria flui constantemente ao longo dessas vias, alimentando o crescimento das galáxias.

Portanto, o estudo de filamentos próximos, que contêm muitas galáxias girando na mesma direção, é crucial para desvendar como as galáxias obtiveram o spin e o gás que possuem hoje. O filamento cósmico em rotação é um laboratório natural que nos permite observar esse processo em tempo real, ou quase isso, a 140 milhões de anos-luz de distância. Além disso, ele nos mostra que a teia cósmica não é estática, mas sim um sistema dinâmico e giratório.

Neste caso específico, os astrônomos encontraram 14 galáxias ricas em gás hidrogênio, dispostas em uma linha fina dentro do filamento maior. O mais notável é que muitas dessas galáxias parecem girar na mesma direção que o próprio filamento. Além disso, esse padrão de alinhamento é muito mais pronunciado do que seria esperado se o spin das galáxias fosse aleatório.

Essa descoberta sugere que as estruturas cósmicas maiores podem influenciar a rotação das galáxias de forma mais intensa ou por um período mais longo do que se imaginava. Contudo, os modelos atuais precisam ser ajustados para acomodar essa nova realidade. É como se tivéssemos encontrado uma nova regra no manual de instruções do universo.

O Hidrogênio e o Estado “Frio” da Estrutura

Outro detalhe fascinante sobre este filamento cósmico gigante em rotação é o seu estado de desenvolvimento. A estrutura parece ser jovem e relativamente intocada, em um estado que os cientistas chamam de “dinamicamente frio”. Isso significa que ela possui um baixo movimento interno, o que sugere que ainda está em um estágio inicial de evolução.

A chave para essa análise está no gás hidrogênio. O hidrogênio é a matéria-prima essencial para a formação de estrelas. Galáxias ricas nesse gás estão ativamente coletando ou retendo o combustível necessário para acender novas estrelas. Dessa forma, estudar essas galáxias nos oferece uma janela para os estágios iniciais ou contínuos da evolução galáctica.

O hidrogênio atômico também é um excelente “rastreador” do fluxo de gás ao longo dos filamentos cósmicos. Por ser facilmente perturbado pelo movimento, sua presença ajuda a revelar como o gás é canalizado através dos filamentos para dentro das galáxias. Por conseguinte, isso nos dá pistas vitais sobre como o momento angular flui pela teia cósmica, influenciando a morfologia, o spin e a taxa de formação estelar das galáxias.

O Legado do Giro Cósmico

A importância desse filamento cósmico em rotação vai além da cosmologia fundamental. A descoberta pode, por exemplo, informar futuros esforços para modelar os alinhamentos intrínsecos de galáxias. Por outro lado, esse alinhamento é um potencial contaminante em levantamentos cosmológicos de lentes fracas, como os que serão realizados pela missão Euclid da Agência Espacial Europeia e pelo Observatório Vera C. Rubin, no Chile.

Em termos mais simples, se as galáxias tendem a se alinhar e girar de forma coerente com as estruturas maiores, isso pode distorcer as medições de como a matéria escura e a energia escura afetam a luz das galáxias distantes. Portanto, entender esse “giro cósmico” é crucial para que os astrônomos possam limpar seus dados e obter uma imagem mais precisa da composição e evolução do universo.

A coautora principal, Dra. Madalina Tudorache, resumiu a importância do achado de forma poética: “Este filamento é um registro fóssil dos fluxos cósmicos. Ele nos ajuda a montar o quebra-cabeça de como as galáxias adquirem seu spin e crescem ao longo do tempo.” O que estamos vendo é a história do universo escrita em um gigantesco carrossel de galáxias.

O Quebra-Cabeça Cósmico Continua

A descoberta deste filamento cósmico gigante em rotação é um lembrete de que o universo é muito mais dinâmico e surpreendente do que os nossos modelos atuais conseguem prever. Ele nos força a repensar a forma como a matéria e o momento angular são distribuídos e transferidos nas maiores escalas do cosmos.

A ciência, afinal, é sobre fazer perguntas e encontrar respostas que geram novas perguntas. Se uma estrutura tão massiva pode girar, quais outras surpresas a teia cósmica esconde? E como essa rotação afeta o destino final das galáxias que estão pegando carona nesse carrossel cósmico?

A descoberta deste filamento cósmico em rotação nos lembra que o universo é um lugar de mistérios inesgotáveis e que a cada nova observação, a nossa compreensão da realidade se expande. Por fim, a busca por respostas continua, e o cosmos segue nos convidando para um rolê.

Se você, assim como nós, ama desvendar os mistérios do universo, não perca a chance de acompanhar as próximas descobertas.

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FAQ: Filamento Cósmico Gigante em Rotação

O que é um filamento cósmico em rotação? É uma das maiores estruturas do universo, composta por galáxias e matéria escura, que apresenta um movimento de giro em torno do seu próprio eixo, desafiando os modelos cosmológicos atuais.
Qual o tamanho do filamento cósmico gigante descoberto? O filamento principal tem cerca de 50 milhões de anos-luz de comprimento, e a linha de galáxias em seu interior se estende por 5,5 milhões de anos-luz.
Por que a rotação do filamento cósmico é importante? A rotação sugere que as estruturas cósmicas maiores influenciam o spin e a formação das galáxias de forma mais significativa e por mais tempo do que se pensava, ajudando a entender a evolução galáctica.
O que é a “teia cósmica”? A teia cósmica é a estrutura em grande escala do universo, formada por filamentos (fios), vazios (regiões sem galáxias) e nós (aglomerados de galáxias).
Qual a velocidade de rotação do filamento? Os pesquisadores inferiram que o filamento está girando a uma velocidade de aproximadamente 110 km/s.
Qual instrumento foi usado na descoberta? A descoberta foi feita combinando dados do radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul, com observações ópticas de projetos como o DESI e o SDSS.
O que significa o estado “dinamicamente frio” do filamento? Significa que a estrutura é jovem e tem um baixo movimento interno, indicando que está em um estágio inicial de desenvolvimento e preserva um “registro fóssil” dos fluxos cósmicos.

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Fonte: Artigo “A 15 Mpc rotating galaxy filament at redshift z = 0.032 https://doi.org/10.1093/mnras/staf2005 Published: 04 December 2025” Publicado em academic.oup.com

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