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Distribuição de Galáxias
As galáxias se agrupam em grupos de aproximadamente 1Mpc, aglomerados
de vários Mpc e superaglomerados de mais de 50Mpc. A massa destes
aglomerados é de 1015-1016 massas solares (ou seja, possui entre 1013-1016
estrelas).
A existência destes aglomerados se deve a gravitação, e reflete a estrutura
inicial do universo (Vide cosmologia).
O grupo Local é o grupo o qual nossa galáxia pertence. Como membros possui
as galáxias satélites da Via-Láctea, que são as nuvens de Magalhães, além de
várias galáxias esferas anãs. Há também Andrômeda e suas galáxias satélites.
A extensão do grupo local é de 1Mpc.
É importante saber que dentro do grupo local as galáxias apresentam
velocidades peculiares, principalmente devido a interação gravitacional entre
Andrômeda e a Via-Láctea. No futuro (bilhões de anos), estas galáxias
colidirão.
E o grupo Local faz parte do Superaglomerado Local, composto por cerca de
50 aglomerados e grupos. Este é centrado no aglomerado de galáxias de
Virgo, o qual dista 15Mpc. As dimensões do Superaglomerado são
40x10Mpc, com uma massa de 1015MS.
Como o aglomerado de Virgo apresenta uma massa muito maior que dos
outros aglomerados próximos, é possível observar uma velocidade peculiar
destes aglomerados, inclusive o grupo local, na direção de Virgo, sobrepondose à velocidade global de expansão do Universo.
O aglomerado de Virgo possui cerca de 2500 galáxias, enquanto o grupo
Local apresenta cerca de 20.
George Abell foi responsável pela classificação dos aglomerados em
regulares e irregulares. Os primeiros possuem simetria clara e um centro bem
definido. Já os irregulares não apresentam nenhuma simetria óbvia. É comum
que os aglomerados regulares apresentam uma abundância de galáxias
elípticas em relação a espirais. O oposto ocorre nos irregulares.
O estudo dos aglomerados de galáxia por Zwicky, em 1933, levou a um
problema ainda mais famoso nos dias de Hoje: a falta de matéria, ou a
existência de Matéria Escura. Ao examinar a dinâmica do aglomerado de
Coma, Zwicky observou que sua massa deve ser de 100 a 1000 vezes maior
do que aquela estimada pelo brilho. Ou seja, ele dever se composto
predominantemente de matéria que não emite radiação. (vide aula de
cosmologia).
Com a observação dos aglomerados em Raios-X, observou-se que havia uma
grande emissão desta radiação nas regiões entre as galáxias. Medindo a
potência desta radiação, pode-se estimar a massa deste gás intra-aglomerado,
que é da mesma ordem da massa do aglomerado, isto é, 50% da massa do
aglomerado provêm das estrelas, outros 50% do gás intra-aglomerado
superaquecido (hidrogênio, mas com presença de Ferro, Silício, Magnésio,
Enxofre, etc). A influência deste sobre a evolução e a dinâmica das galáxias é
enorme.
Outro ponto importante, observado por Hubble e Humanson, é que as galáxias
do tipo E e S0 são comuns em aglomerados de alta densidade, mais quase não
aparecem em regiões de baixa densidade. Foi mostrado posteriormente que
70% das galáxias em regiões de baixa densidade são espirais, e apenas 15%
nas regiões de alta densidade. Estes fatos são chamados de segregação
morfológica.
Há claras evidências da existência de superaglomerados, sendo que as
estruturas destes são diversas: filamentos (aglomerados alinhados) ou mesmo
paredes de aglomerados, com um interior “vazio”. Uma destas “paredes” é
chamada de “Grande Muralha”, possuindo 200Mpc de comprimento e 70Mpc
de altura.
A análise destas grandes estruturas permite estimar a topologia do Universo. A
qual pode ser ou de “almôndegas”, isto é, superaglomerados cercados de
vazios, ou o oposto, “bolhas”, com vazios cercados pelos superaglomerados.
A melhor estimativa é que o Universo seja como uma “esponja”, com
filamentos e paredes de galáxias repartindo o espaço “vazio”.
Simulação
mostrando
como deve ser
a estrutura do
Universo:
“esponja”
Ao lado: Mapa do grupo local
como pode ser visto “de cima”.
Abaixo: tabela com as principais
propriedades de algumas galáxias
do grupo local.
Ao lado: Homúnculo – diagrama
mostrando a distribuição de
galáxias com magnitude maior
que 15,5, dentro de uma fatia de
12o no Céu. As coordenadas são
velocidade radial (km/s) e
ascensão reta. A região mais
densa corresponde ao aglomerado
de Coma.