Filamento galáctico

Na cosmologia, filamentos galácticos (subtipos: complexos de superaglomerados, muralhas de galáxias e folhas de galáxias)^[1][2] são as maiores estruturas conhecidas no universo, consistindo em muralhas de superaglomerados de galáxias gravitacionalmente ligados. Essas formações massivas, semelhantes a fios, podem atingir 80 megaparsecs h⁻¹ (ou da ordem de 160 a 260 milhões de anos-luz)^[3][4] e formam os limites entre grandes vazios.^[5]

Formação

No modelo padrão da evolução do Universo, filamentos galácticos se formam ao longo e seguem cadeias de matéria escura semelhantes a teias, também chamadas de teia galáctica ou teia cósmica.^[6] Pensa-se que esta matéria escura dita a estrutura do Universo na maior das escalas. A matéria escura atrai gravitacionalmente a matéria bariônica, e é essa matéria "normal" que os astrônomos veem formando paredes longas e finas de superaglomerado de galáxias.

Descoberta

A descoberta de estruturas maiores que superaglomerado de galáxias começou no final da década de 1980. Em 1987, o astrônomo R. Brent Tully, do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí, Estados Unidos, identificou o que chamou de Complexo de superaglomerados Peixes-Baleia. Em 1989, a Grande Muralha CfA2 foi descoberta,^[7] seguida pela Grande Muralha Sloan em 2003.^[8] Em 11 de janeiro de 2013, pesquisadores liderados por Roger Clowes, da Universidade de Central Lancashire, Reino Unido, anunciaram a descoberta de um grande grupo de quasares, o Huge-LQG, que supera em tamanho os filamentos galácticos descobertos anteriormente.^[9] Em novembro de 2013, usando erupções de raios gama como pontos de referência, os astrônomos descobriram a Grande Muralha Hércules-Corona Borealis, um filamento extremamente grande medindo mais de 10 bilhões de anos-luz de diâmetro.^[10][11][12]

Filamentos

O subtipo de filamentos tem eixos maiores e menores aproximadamente semelhantes em seção transversal, ao longo do eixo longitudinal.

Filamentos galácticos

Filamento	Data	Distância média	Dimensão	Notas
Filamento de Coma				O Superaglomerado de Coma fica dentro do Filamento de Coma.[13] Faz parte da Grande Muralha CfA2.[14]
Filamento de Perseus-Pegasus	1985			Conectado ao Superaglomerado de Peixes-Baleia, sendo o Superaglomerado Perseus-Pisces um membro do filamento.[15]
Filamento de Ursa Maior				Conectado ao Homúnculo CfA, uma porção do filamento forma uma porção da "perna" do Homúnculo.[16]
Filamento de Lince-Ursa Maior (Filamento LUM)	1999	de 2.000 km/s a 8.000 km/s no espaço do desvio para o vermelho		Conectado e separado do Superaglomerado de Lince-Ursa Maior.[16]
z=2.38 filamento ao redor do protoaglomerado ClG J2143-4423	2004	z=2.38	110Mpc	Um filamento do comprimento da Grande Muralha foi descoberto em 2004. A partir de 2008, ainda era a maior estrutura além do desvio para o vermelho 2.[17][18][19][20]

• Um filamento curto, detectado pela identificação de um alinhamento de galáxias formadoras de estrelas, na vizinhança da Via Láctea e do Grupo Local foi proposto por Adi Zitrin e Noah Brosch.^[21] A realidade desse filamento e a identificação de um filamento semelhante, porém mais curto, foi resultado de um estudo de McQuinn et al. (2014) com base em medições de distância usando o método TRGB.^[22]

Muralhas de galáxias

O subtipo de filamentos das muralhas de galáxias tem um eixo maior significativamente maior do que o eixo menor na seção transversal, ao longo do eixo longitudinal.

Muralhas de galáxias

Muralha	Data	Distância média	Dimensão	Notas
Grande Muralha CfA2 (Muralha de Coma, Grande Muralha, Grande Muralha do Norte, Grande Muralha CfA)	1989	z=0.03058	251Mpc de comprimento 750 Mly de comprimento 250 Mly de largura 20 Mly de espessura	Esta foi a primeira estrutura ou pseudo-estrutura super-grande em grande escala no Universo a ser descoberta. O Homúnculo CfA fica no coração da Grande Muralha, e o Superaglomerado de Coma forma a maior parte da estrutura do homúnculo. O Aglomerado de Coma está no centro.[23][24]
Grande Muralha Sloan (Grande Muralha do SDSS)	2003	z=0.07804	433Mpc de comprimento	Este foi o maior filamento galáctico conhecido a ser descoberto,[23] até ser eclipsado pela Grande Muralha Hércules-Corona Borealis encontrada dez anos depois.
Muralha do Escultor (Grande Muralha do Sul, Muralha do Sul)			8000 km/s de comprimento 5000 km/s de largura 1000 km/s de profundidade no espaço do desvio para o vermelho	A Muralha do Escultor é "paralela" à Muralha de Fornax e "perpendicular" à Muralha de Grus.[25][26]
Muralha de Grus				A Muralha de Grus é "perpendicular" às Muralhas de Fornax e Escultor.[26]
Muralha de Fornax				O Aglomerado Fornax faz parte desta muralha. A muralha é "paralela" à Muralha do Escultor e "perpendicular" à Muralha de Grus.[25][26]
Grande Muralha Hércules-Corona Borealis	2013	z≈2[11]	3 Gpc de comprimento,[11] 150 000 km/s de profundidade[11] no espaço do desvio para o vermelho	A maior estrutura conhecida no Universo.[10][11][12] Esta também é a primeira vez desde 1991 que um filamento galáctico/grande muralha detém o recorde como a maior estrutura conhecida no Universo.

Filamentos, muralhas e vazios de galáxias formam estruturas semelhantes a teias

• Uma "Grande Muralha de Centaurus" (ou "Grande Muralha de Fornax" ou "Grande Muralha de Virgem") foi proposta, que incluiria a Muralha de Fornax como uma parte dela (visualmente criada pela Zona de Evitação) junto com o Superaglomerado de Centaurus e o Superaglomerado de Virgem também conhecido como nosso Superaglomerado Local dentro do qual a Via Láctea está localizada (implicando que esta seja a Grande Muralha Local).^[25][26]
• Uma muralha foi proposta para ser a encarnação física do Grande Atrator, com o Aglomerado de Norma como parte dela. Às vezes é chamado de Muralha do Grande Atrator ou Muralha de Norma.^[27] Esta sugestão foi substituída pela proposta de um superaglomerado, Laniakea, que englobaria o Grande Atrator, Superaglomerado de Virgem, Superaglomerado de Hidra-Centauro.^[28]
• Uma muralha foi proposta em 2000 para situar-se em z=1.47 na vizinhança da galáxia de rádio B3 0003+387.^[29]
• Uma muralha foi proposta em 2000 para ficar em z=0.559 no norte do Campo Profundo do Hubble (HDF North).^[30][31]

Mapa das muralhas da galáxia mais próxima

O Universo dentro de 500 milhões de anos-luz, mostrando as muralhas de galáxias mais próxima

Grandes grupos de quasares

Grandes grupos quasares (LQG) são algumas das maiores estruturas conhecidas.^[32] Eles são teorizados como protohiperaglomerados/protosuperaglomerados-complexos/precursores de filamentos galácticos.^[33]

Grandes grupos quasares

LQG	Data	Distância média	Dimensão	Notas
Clowes-Campusano LQG (U1.28, CCLQG)	1991	z=1.28	maior dimensão: 630 Mpc	Foi a maior estrutura conhecida no Universo de 1991 a 2011, até a descoberta do U1.11.
U1.11	2011	z=1.11	maior dimensão: 780 Mpc	Foi a maior estrutura conhecida no Universo por alguns meses, até a descoberta de Huge-LQG.
Huge-LQG	2012	z=1.27	tamanho característico: 500 Mpc maior dimensão: 1240 Mpc	Foi a maior estrutura conhecida no Universo,[32][33] até a descoberta da Grande Muralha Hércules-Corona Borealis encontrada um ano depois.[11]

Complexo de superaglomerados

Complexo de superaglomerados

Nome	Data	Distância média	Dimensão	Notas
Complexo de superaglomerados Peixes-Baleia	1987		1 bilhão de anos-luz de largura, 150 milhões de anos-luz de profundidade	Contém Superaglomerado de Virgem e Grupo Local

Mapas de distribuição em grande escala

• 
  O Universo dentro de 1 bilhão de anos-luz (307 Mpc) da Terra, mostrando superaglomerados locais formando filamentos e vazios
• 
  Mapa das muralhas, vazios e superaglomerados mais próximos
• 
  Mapa de levantamento 2dF, contendo a Grande Muralha de SDSS
• 
  Mapa do céu 2MASS XSC em infravermelho

Ver também

• Lista das maiores estruturas cósmicas
• Galáxia
• Aglomerado de galáxias
• Superaglomerado de galáxias
• Projeto illustris
• Estrutura em grande escala
• Lista de galáxias
• Lista de grupos e aglomerados de galáxias
• Vazio (astronomia)

Referências

1. Boris V. Komberg, Andrey V. Kravtsov, Vladimir N. Lukash; "The search and investigation of the Large Groups of Quasars" Arxiv; Bibcode: 1996astro.ph..2090K;
2. R.G. Clowes; "Large Quasar Groups - A Short Review"; The New Era of Wide Field Astronomy, ASP Conference Series, vol. 232.; 2001; Astronomical Society of the Pacific; ISBN 1-58381-065-X ; Bibcode: 2001ASPC..232..108C
3. https://www.calculateme.com/astronomy/parsecs/to-light-years/50
4. https://www.unitconverters.net/length/megaparsec-to-mile.htm
5. Bharadwaj, Somnath; Bhavsar, Suketu; Sheth, Jatush V (2004). «The Size of the Longest Filaments in the Universe». Astrophys J. 606 (1): 25–31. Bibcode:2004ApJ...606...25B. arXiv:astro-ph/0311342. doi:10.1086/382140
6. Riordan, Michael; David N. Schramm (março de 1991). Shadows of Creation: Dark Matter and the Structure of the Universe. [S.l.]: W H Freeman & Co (Sd). ISBN 0-7167-2157-0
7. Huchra, John P.; Geller, Margaret J. (17 de novembro de 1989). «M. J. Geller & J. P. Huchra, Science 246, 897 (1989).». Science. 246 (4932): 897–903. PMID 17812575. doi:10.1126/science.246.4932.897. Consultado em 18 de setembro de 2009. Cópia arquivada em 21 de junho de 2008
8. Sky and Telescope, "Refining the Cosmic Recipe" Arquivado em 2012-03-09 no Wayback Machine, 14 November 2003
9. Wall, Mike (11 de janeiro de 2013). «Largest structure in universe discovered». Fox News. Consultado em 12 de janeiro de 2013. Cópia arquivada em 12 de janeiro de 2013
10. Horvath, Istvan; Hakkila, Jon; Bagoly, Zsolt (2014). «Possible structure in the GRB sky distribution at redshift two». Astronomy & Astrophysics. 561: id.L12. Bibcode:2014A&A...561L..12H. arXiv:1401.0533. doi:10.1051/0004-6361/201323020
11. Horvath I., Hakkila J., and Bagoly Z.; Hakkila, J.; Bagoly, Z. (2013). «The largest structure of the Universe, defined by Gamma-Ray Bursts». 7th Huntsville Gamma-Ray Burst Symposium, GRB 2013: Paper 33 in EConf Proceedings C1304143. 1311: 1104. Bibcode:2013arXiv1311.1104H. arXiv:1311.1104 !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)
12. Klotz, Irene (19 de novembro de 2013). «Universe's Largest Structure is a Cosmic Conundrum». discovery. Consultado em 22 de novembro de 2013. Cópia arquivada em 30 de novembro de 2013
13. 'Astronomy and Astrophysics' (ISSN 0004-6361), vol. 138, no. 1, Sept. 1984, pp. 85–92. Research supported by Cornell University "The Coma/A 1367 filament of galaxies" 09/1984 Bibcode: 1984A&A...138...85F
14. THE ASTRONOMICAL JOURNAL, 115:1745-1777, 1998 May ; THE STAR FORMATION PROPERTIES OF DISK GALAXIES: Hα IMAGING OF GALAXIES IN THE COMA SUPERCLUSTER
15. 'Astrophysical Journal', Part 1 (ISSN 0004-637X), vol. 299, Dec. 1, 1985, pp. 5–14. "A possible 300 megaparsec filament of clusters of galaxies in Perseus-Pegasus" 12/1985 Bibcode: 1985ApJ...299....5B
16. The Astrophysical Journal Supplement Series, volume 121, issue 2, pp. 445–472. "Photometric Properties of Kiso Ultraviolet-Excess Galaxies in the Lynx-Ursa Major Region" 04/1999 Bibcode: 1999ApJS..121..445T
17. NASA, GIANT GALAXY STRING DEFIES MODELS OF HOW UNIVERSE EVOLVED Arquivado em 2008-08-06 no Wayback Machine, January 7, 2004
18. Palunas, Povilas; Teplitz, Harry I.; Francis, Paul J.; Williger, Gerard M.; Woodgate, Bruce E. (2004). «The Distribution of Lyα‐Emitting Galaxies at z = 2.38». The Astrophysical Journal. 602 (2): 545–554. Bibcode:2004ApJ...602..545P. arXiv:astro-ph/0311279. doi:10.1086/381145
19. Francis, Paul J.; Palunas, Povilas; Teplitz, Harry I.; Williger, Gerard M.; Woodgate, Bruce E. (2004). «The Distribution of Lyα‐emitting Galaxies at z =2.38. II. Spectroscopy». The Astrophysical Journal. 614 (1): 75–83. Bibcode:2004ApJ...614...75F. arXiv:astro-ph/0406413. doi:10.1086/423417
20. Relativistic Astrophysics Legacy and Cosmology - Einstein's, ESO Astrophysics Symposia, Volume . ISBN 978-3-540-74712-3. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008, p. 358 "Ultraviolet-Bright, High-Redshift ULIRGS" 00/2008 Bibcode: 2008ralc.conf..358W
21. Zitrin, A.; Brosch, N. (2008). «The NGC 672 and 784 galaxy groups: evidence for galaxy formation and growth along a nearby dark matter filament». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 390 (1): 408–420. Bibcode:2008MNRAS.390..408Z. arXiv:0808.1789. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13786.x
22. McQuinn, K.B.W.; et al. (2014). «Distance Determinations to SHIELD Galaxies from Hubble Space Telescope Imaging». The Astrophysical Journal. 785 (1): 3. Bibcode:2014ApJ...785....3M. arXiv:1402.3723. doi:10.1088/0004-637x/785/1/3
23. Chin. J. Astron. Astrophys. Vol. 6 (2006), No. 1, 35–42 «Super-Large-Scale Structures in the Sloan Digital Sky Survey» (PDF)
24. Scientific American, vol. 280, no. 6, pp. 30–37 «Mapping the Universe» (PDF). Arquivado do original (PDF) em 4 de julho de 2008 (1.43 MB) 06/1999 Bibcode: 1999SciAm.280f..30L
25. Unveiling large-scale structures behind the Milky Way. Astronomical Society of the Pacific Conference Series, vol. 67; Proceedings of a workshop at the Observatoire de Paris-Meudon; 18–21 January 1994; San Francisco: Astronomical Society of the Pacific (ASP); c1994; edited by Chantal Balkowski and R. C. Kraan-Korteweg, p.21 ; Visualization of Nearby Large-Scale Structures Arquivado em 2015-11-27 no Wayback Machine ; Fairall, A. P., Paverd, W. R., & Ashley, R. P. ; 1994ASPC...67...21F
26. Astrophysics and Space Science, volume 230, issue 1–2, pp. 225–235 "Large-Scale Structures in the Distribution of Galaxies" 08/1995 Bibcode: 1995Ap&SS.230..225F
27. World Science, Wall of galaxies tugs on ours, astronomers find Arquivado em 2007-10-28 no Wayback Machine April 19, 2006
28. Tully, R. Brent; Courtois, Hélène; Hoffman, Yehuda; Pomarède, Daniel (2 de setembro de 2014). «The Laniakea supercluster of galaxies» (publicado em 4 de setembro de 2014). Nature. 513 (7516): 71–73. Bibcode:2014Natur.513...71T. PMID 25186900. arXiv:1409.0880. doi:10.1038/nature13674
29. The Astronomical Journal, volume 120, issue 5, pp. 2331–2337. "B3 0003+387: AGN-Marked Large-Scale Structure at Redshift 1.47?" 11/2000 Bibcode: 2000AJ....120.2331T doi:10.1086/316827
30. FermiLab, "Astronomers Find Wall of Galaxies Traversing the Hubble Deep Field", DARPA, Monday, January 24, 2000
31. Vanden Berk, Daniel E.; Stoughton, Chris; Crotts, Arlin P. S.; Tytler, David; Kirkman, David (2000). «QSO[CLC]s[/CLC] and Absorption-Line Systems surrounding the Hubble Deep Field». The Astronomical Journal. 119 (6): 2571–2582. Bibcode:2000AJ....119.2571V. arXiv:astro-ph/0003203. doi:10.1086/301404
32. ScienceDaily, "Biggest Structure in Universe: Large Quasar Group Is 4 Billion Light Years Across" Arquivado em 2018-08-09 no Wayback Machine, Royal Astronomical Society, 11 January 2013 (accessed 13 January 2013)
33. Clowes, Roger G.; Harris, Kathryn A.; Raghunathan, Srinivasan; Campusano, Luis E.; Soechting, Ilona K.; Graham, Matthew J.; "A structure in the early universe at z ~ 1.3 that exceeds the homogeneity scale of the R-W concordance cosmology"; Arxiv ; Bibcode: 2012arXiv1211.6256C ; doi:10.1093/mnras/sts497 ; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 11 January 2013