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Há mais de dez anos, enquanto mediam a temperatura do Universo, astrônomos encontraram algo estranho: uma faixa do espaço com uma largura equivalente a 20 luas e que era extraordinariamente fria.
A descoberta ocorreu quando esses cientistas exploravam a radiação de micro-ondas que envolve todo o Universo, conhecida como Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas (CMB, na sigla em inglês). É a região que temos mais parecida com o que era o Universo quando ele foi criado.
A CMB permeia o espaço e tem praticamente o mesmo aspecto em todas as áreas, emitindo uma temperatura fria de 2.725 kelvins ─ apenas alguns graus a mais do que 0oC. Com o uso novos satélites com sondas para micro-ondas (WMAP, na sigla em inglês), os astrônomos passaram a tentar descobrir as mínimas variações de temperatura nessa massa.
Foi ali que eles encontraram essa área fria, que, apenas recentemente, foi atribuída a uma gigantesca caverna vazia, chamada de "supervazio" cósmico ─ tão grande que pode ser o maior objeto existente em todo o Universo.
Segundo a teoria, um vazio tão enorme, onde não existe nem uma mera estrela, pode deixar uma marca glacial na CMB.
A formação da área fria
Tudo o que existe no cosmos ─ galáxias e matéria negra invisível ─ se espalha pelo espaço em uma vasta rede de filamentos. Entre eles, há bolsões de vazio de várias formas e tamanhos.
Um vazio realmente grande pode atuar como uma lente, fazendo o CMB parecer mais frio do que é.
Assim como a maioria das coisas, a luz também está sujeita à influência da gravidade, que age sobre os fótons em seu trânsito. Mas dentro do vazio, a escassez de matéria faz com que não exista praticamente gravidade. Quando um fóton penetra no vazio, ele perde energia, mas depois pode recuperar a energia perdida.
Enquanto um fóton navega por um vazio, o Universo continua a se expandir. Quando o fóton sai do vazio, encontra a matéria mais espalhada. Por isso, o efeito da gravidade sobre ele não é tão forte.
Físicos descreveram esse fenômeno pela primeira vez no fim dos anos 60, mas ninguém nunca o observou. Depois da descoberta da área fria, astrônomos como Istvan Szapudi, da Universidade do Havaí, começaram a buscar provas desse comportamento, chamado efeito de integração Sachs-Wolfe (ISW), e as encontrou em 2008.
Szapudi e sua equipe procuraram pelo efeito ISW na análise estatísticas de cem vazios ou aglomerações de galáxias, e descobriram que o fenômeno muda a temperatura da CMB em cerca de 10 milionésimos de kelvin (ou 10 microkelvins).
Em comparação com a área fria, que tem uma temperatura 70 microkelving mais fria do que a média da CMB, trata-se de um efeito pequeno. Mas os cientistas conseguiram mostrar que os vazios podem criar áreas frias ─ e um supervazio seria capaz de formar uma grande área fria.
Para procurar pelo supervazio, Szapudi e seus colegas varreram uma área que cobriria o local onde estaria a área fria. Eles a encontraram a menos de 3 bilhões de anos-luz da Terra, e descobriram se tratar de um objeto gigantesco.
Seu raio mede mais de 700 milhões de anos-luz, o que faz dele provavelmente a maior estrutura física do Universo.
Segundo o astrônomo, um vazio tão enorme não é comum, assim como é raro que uma área fria esteja coincidentemente alinhada com o vazio. "É muito mais provável que o vazio esteja gerando a área fria", diz ele.
Dúvidas sobre a estrutura
Mas outros astrônomos ainda duvidam que se trate de um supervazio.
Patricio Vielva, da Universidade da Cantábria, na Espanha, que liderou a descoberta da área fria em 2004, acredita na possibilidade de essa região ser o resultado de uma textura cosmológica, um defeito no Universo semelhante às fissuras encontradas no gelo.
Em 2007, Vielva conseguiu demonstrar que se existe uma textura no Universo, ela poderia criar a área fria através do efeito ISW.
Já o astrônomo Rien van de Weijgaert, da Universidade de Groningen, na Holanda, acredita que a textura seja mera especulação.
"Para a maioria de nós, o supervazio ainda parece ser a melhor explicação para a área fria", afirma o holandês.
Para entender mais, é necessário coletar mais dados. Por enquanto, fazendo mais observações que possam trazer medidas mais precisas do tamanho e das propriedades do supervazio.
Se o supervazio for realmente confirmado, ele será a primeira medida de um objeto que deixa uma marca na CMB através do efeito ISW. Isso é importante não apenas pelo tamanho extraordinário da estrutura. "Teremos com ele uma maneira a mais para estudar a energia negra, que é uma das coisas mais intrigantes do Universo", afirma Szapudi.
