Publicado orginalmente no site Space
Today
Tradução Felipe Sérvulo para o Mistérios
do Universo
Encontramos exemplos de fractais em toda a natureza. Galhos de árvores,
flocos de neve, deltas de rios, formações de nuvens e muito mais. Portanto, é
natural fazer a pergunta final: o Universo inteiro é um fractal gigante? A resposta é...
não, mas meio que sim.
Benoit
Mandelbrot, cujo quase todos concordam que introduziu o conceito moderno de
fractais no mundo (e até mesmo cunhou o termo), foi o primeiro a se perguntar
se nosso Universo poderia ter a forma de um fractal. Na época, os astrônomos tinham acabado de começar a construir extensos
catálogos de galáxias no espaço profundo e estavam apenas começando a juntar as
peças da estrutura em grande escala do Universo.
Já
que os fractais estão em toda parte, talvez em todo lugar haja um fractal. Talvez, ao diminuir o zoom e ver um determinado
padrão de galáxias, você possa diminuir ainda mais o zoom e encontrar o mesmo
padrão repetido. E assim por diante, até o infinito.
Infelizmente,
pesquisas abrangentes de galáxias revelariam que nosso universo não é melhor
descrito como um fractal. Há um limite, conhecido como escala
de homogeneidade, onde um pedaço do Universo se parece muito com
qualquer outro pedaço da mesma escala. Essa
escala é de cerca de 100 megaparsecs. Afaste
ainda mais e você verá um monte dos mesmos patches lado a lado, sem um padrão
maior.
Além do mais, não existe uma descrição
fractal simples do padrão de galáxias no caminho até a escala de homogeneidade. Embora a ideia de Mandelbrot fosse muito legal, ela simplesmente não
resistia a um escrutínio observacional.
Mas espere, tem mais.
Em escalas maiores, as galáxias em nosso
universo estão organizadas em um vasto padrão semelhante a uma teia, conhecido
como (apropriadamente) a teia cósmica. Existem
filamentos longos e finos de galáxias, aglomerados densos, paredes largas e
regiões vastas e vazias chamadas de vazios.
Os
vazios não estão 100% vazios, entretanto. Observações
cuidadosas e simulações detalhadas revelaram que os vazios cósmicos contêm uma
versão tênue e fina da teia cósmica. Pontilhando
esses filamentos efervescentes estão galáxias anãs escuras. E dentro do vazio dentro está uma versão ainda mais tênue da teia
cósmica. A repetição não se estende para
sempre: quando você chega à escala de galáxias individuais, tudo se desintegra,
e quando você fica maior do que um único vazio cósmico, começa a atingir a
escala de homogeneidade.
Mas
entre esses extremos, entre cerca de 5 e 100 megaparsecs, a estrutura em grande
escala do Universo exibe algumas propriedades do tipo fractal. Ainda não existe uma descrição fractal simples dos vazios, mas é
intrigante que, embora a ideia de Mandelbrot não se aplique a tudo no Universo, ela se aplica às regiões com um padrão maior.