O Grande Atrator: Que força está puxando nossa galáxia através do universo?

O Grande Atrator é uma força gravitacional misteriosa que influencia o movimento da nossa galáxia — e ainda não entendemos completamente o que existe em seu núcleo.

Não estamos flutuando pelo espaço. Estamos caindo em algo que não podemos ver. A Via Láctea, juntamente com dezenas de milhares de outras galáxias, move-se a uma velocidade de mais de dois milhões de quilômetros por hora. Esse movimento não é aleatório e não se explica pela expansão geral do universo. Ele tem uma direção. Essa direção leva a uma região próxima a Hidra e Centauro, enterrada atrás das estrelas e da poeira do nosso próprio plano galáctico. A força por trás desse movimento permanece invisível. Mas o efeito é mensurável. Ele atrai o Grupo Local, o Aglomerado de Virgem e vastas porções do céu. Por enquanto, os astrônomos o chamam de Grande Atrator. O que ele é permanece desconhecido.

O fluxo cósmico: como descobrimos que estamos nos movendo

No início do século XX, o desvio para o vermelho na luz das galáxias indicava aos astrônomos que o universo estava se expandindo. As galáxias estavam se afastando umas das outras à medida que o próprio espaço crescia entre elas. Esperava-se que essa expansão fosse suave e consistente. Mas não foi.

Nas décadas seguintes, pesquisadores começaram a notar irregularidades nas velocidades das galáxias. Algumas apresentavam movimento adicional, sobreposto à expansão. Esses desvios sugeriam a presença de influências gravitacionais em escalas maiores do que as consideradas anteriormente.

Na década de 1970, os cientistas voltaram sua atenção para o movimento da Via Láctea em si. Ela não estava apenas se movendo para fora com o universo. Ela estava se deslocando lateralmente, em alta velocidade, em direção a uma região específica no céu do hemisfério sul. Essa direção apontava para uma zona que não podia ser observada com instrumentos ópticos, bloqueada pelo plano denso da galáxia.

O movimento foi confirmado por observações da radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Satélites detectaram uma pequena, mas constante, mudança de temperatura no céu. A radiação era ligeiramente mais quente na direção do movimento e ligeiramente mais fria na direção oposta. Esse padrão indicava que a Via Láctea, juntamente com o restante do Grupo Local, estava sendo atraída por algo massivo e invisível.

Esse mesmo fluxo gravitacional incluía o Aglomerado de Virgem e dezenas de grupos de galáxias vizinhos. A fonte não era um objeto, mas uma direção. A atração era real, porém a origem permanecia oculta. Então, em nome do universo, o que é esse Grande Atrator? 

O que é o Grande Atrator?

O Grande Atrator não é um objeto. É uma anomalia gravitacional localizada a aproximadamente 150 a 250 milhões de anos-luz de distância. Situa-se em uma região do Superaglomerado Laniakea , que inclui a Via Láctea e mais de cem mil outras galáxias.

O Superaglomerado Laniakea e a Via Láctea com um ponto vermelho. Crédito: TULLY, RB, COURTOIS, H., HOFFMAN, Y & POMARÈDE, D. NATURE 513, 71–73 (2014)

Apesar de sua influência, o Grande Atrator nunca foi visto diretamente. Sua localização o coloca atrás da densa faixa de estrelas, poeira e gás que compõe o plano da nossa galáxia. Essa região bloqueia a luz visível, impossibilitando a observação com telescópios ópticos tradicionais. A área é conhecida há muito tempo como Zona de Evasão .

Para investigar o Grande Atrator, os cientistas se baseiam em evidências indiretas. Eles rastreiam o movimento das galáxias por grandes distâncias e analisam como esses movimentos se desviam da expansão simples. Esses desvios sugerem uma poderosa atração gravitacional centrada na região oculta.

As estimativas da massa envolvida variam, mas algumas a situam na faixa de dezenas de milhares de massas da Via Láctea. Essa massa parece estar distribuída por múltiplos aglomerados de galáxias, formando parte de uma estrutura maior. Apesar de anos de estudo, nenhum objeto central foi identificado que explique plenamente a escala de sua influência.

Matéria escura e a estrutura oculta do universo

Uma explicação para a atração do Grande Atrator é a presença de matéria escura. A matéria escura não emite nem absorve luz. Ela não pode ser vista com nenhum telescópio. No entanto, sua presença é inferida pela gravidade. As galáxias giram mais rápido do que a massa visível sozinha pode explicar. Seus movimentos, especialmente em grandes escalas, mostram que algo invisível está exercendo influência.

O Grande Atrator pode ser uma região onde a matéria escura é densamente concentrada. Seu efeito gravitacional, visível no fluxo de galáxias, pode refletir a presença de um enorme volume de matéria que não interage com a luz.

Em 2014, pesquisadores redesenharam o mapa da nossa vizinhança galáctica usando dados de velocidade. Ao traçar como as galáxias se moviam pelo espaço, eles definiram os limites de um superaglomerado agora conhecido como Laniakea. Em seu centro encontra-se a região do Grande Atrator. Linhas de fluxo de milhares de galáxias convergem para essa zona. Os caminhos assemelham-se a rios que se encontram em uma bacia. Essa bacia parece ser moldada por uma depressão gravitacional criada pela massa, a maior parte da qual permanece invisível.

O universo não é preenchido uniformemente. Ele contém longos filamentos de matéria, chamados filamentos, que conectam nós densos formados por aglomerados de galáxias. Entre esses filamentos encontram-se vazios, vastas extensões com poucas galáxias. O Grande Atrator situa-se em uma dessas interseções, onde múltiplos filamentos convergem. Pode ser um sumidouro gravitacional que coleta galáxias ao longo de centenas de milhões de anos.

O Grande Atrator é apenas um ponto de referência?

Quanto mais os pesquisadores aprenderam sobre o Grande Atrator, mais complexo o cenário se tornou. Mais adiante, na mesma direção geral, encontra-se outra estrutura massiva, o Superaglomerado Shapley . Localizado a mais de 650 milhões de anos-luz da Terra, Shapley contém muitas vezes a massa do Grande Atrator e é uma das concentrações de galáxias mais densas já descobertas.

Alguns astrônomos agora acreditam que o Superaglomerado Shapley pode estar influenciando o movimento do próprio Grande Atrator. Se isso for verdade, a atração que sentimos pode não vir de um único centro gravitacional. Em vez disso, pode ser parte de uma cascata maior, com estruturas atraindo umas às outras por imensas distâncias.

A ideia é corroborada por observações do que os cientistas chamam de fluxo de massa. Medições de aglomerados de galáxias sugerem que regiões inteiras do universo podem estar se movendo em uma direção consistente, possivelmente influenciadas por matéria que se encontra além da borda visível do cosmos. Se essas observações se confirmarem, o Grande Atrator pode ser apenas uma parte de uma cadeia muito mais longa de influência gravitacional que se estende muito além do alcance dos instrumentos atuais.

A estrutura do cosmos não é aleatória

Na escala dos superaglomerados, o universo começa a apresentar estrutura. Galáxias não flutuam sozinhas. Elas se agrupam em aglomerados. Esses aglomerados se alinham ao longo de filamentos que se entrelaçam no espaço. Esses filamentos se conectam em nós, formando uma rede interconectada. Entre eles encontram-se enormes vazios, regiões quase vazias que podem se estender por centenas de milhões de anos-luz.

O Grande Atrator ocupa um desses nós. Sua influência gravitacional ajuda a definir o movimento das galáxias ao seu redor. Ao estudar como a matéria flui em direção à região, os cientistas podem mapear a densidade da matéria visível e escura. Esses estudos fornecem insights sobre como o universo se formou, como evoluiu e como a gravidade continua a moldá-lo em escalas maiores.

A Via Láctea faz parte dessa estrutura. Ela não viaja sozinha pelo espaço. Ela se move com seus vizinhos, atraída por forças que se estendem muito além da borda do nosso aglomerado local. A atração é constante e direcional. Ela revela um universo dinâmico, estruturado e moldado por uma massa que ainda não podemos ver.

Poderemos alguma vez ver o Grande Atrator claramente?

A Zona de Evitação esconde a região do Grande Atrator há décadas. Suas espessas camadas de poeira e gás bloqueiam a luz visível, tornando os métodos de observação padrão inúteis. Mas novas ferramentas estão começando a mudar isso.

Telescópios de rádio e infravermelho conseguem enxergar através da poeira. O Observatório Parkes, na Austrália, já identificou galáxias até então desconhecidas na zona oculta. Espera-se que o Atacama Large Millimeter Array, no Chile, e o futuro Square Kilometer Array, revelem ainda mais.

Outras técnicas incluem lentes gravitacionais. Este método procura distorções na luz de objetos distantes, causadas pela atração gravitacional de massa invisível entre o objeto e o observador. Essas distorções podem ajudar a identificar regiões densas mesmo quando nenhuma luz é visível.

Os levantamentos de desvio para o vermelho, que mapeiam a velocidade e a direção das galáxias, estão se tornando mais detalhados. Combinados com simulações computacionais avançadas, esses conjuntos de dados permitem aos cientistas reconstruir o fluxo de galáxias no espaço. Essas reconstruções podem eventualmente revelar a estrutura completa do Grande Atrator ou mostrar que ele faz parte de algo ainda maior.

O universo ainda está revelando segredos da escuridão

O Grande Atrator molda o movimento da nossa galáxia há milhões de anos. Está próximo, em termos cósmicos. No entanto, permanece oculto, não por estar distante, mas por estar por trás do primeiro plano lotado do nosso próprio céu.

A atração é real. Ela foi medida em múltiplas direções. Nossa galáxia não está se movendo sem rumo. Ela está caindo em algo vasto, denso e ainda invisível.

Quanto mais estudamos o Grande Atrator, mais aprendemos sobre como o universo é construído. Estamos apenas começando a entender as estruturas que guiam o movimento das galáxias pelo espaço. O Grande Atrator é uma dessas estruturas. Mas pode não ser a última. Pode haver outras além dele, puxando com a mesma força, por distâncias que ainda não alcançamos. Sabemos para onde estamos indo. Mas ainda não sabemos o que nos espera no final do caminho.

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