Uma equipa internacional de astrónomos, Ewoud Wempe, Simon D. M. White, Amina Helmi, Guilhem Lavaux e Jens Jasche, conseguiu resolver um dos problemas centenários da cosmologia local ao determinar como se distribui a massa à volta do Grupo Local, o conjunto de galáxias que inclui a nossa Via Láctea e a Galáxia de Andrómeda. O estudo foi publicado na revista científica Nature Astronomy e baseia-se em simulações cosmológicas muito avançadas, capazes de reproduzir de forma realista o ambiente cósmico imediato do nosso Universo.
O enigma do movimento das galáxias
A questão que os cientistas tentavam responder relaciona-se com um fenómeno observado há décadas: muitas galáxias relativamente próximas, movem-se aparentemente para fora do Grupo Local, em vez de serem puxadas pela gravidade conjunta da Via Láctea e de Andrómeda. Os modelos tradicionais exigiam uma quantidade de massa muito baixa fora destas galáxias principais para explicar estes movimentos, o que entrava em conflito com o que sabemos sobre a distribuição de matéria no Universo.
A equipa de Wempe, White, Helmi, Lavaux e Jasche decidiu abordar esta questão usando simulações baseadas no modelo cosmológico padrão, o modelo ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), com condições iniciais ajustadas para refletir o Universo primitivo e aproximarem-se das observações atuais do Grupo Local.
O que os astrónomos descobriram
As simulações mostraram que a massa (incluindo a invisível matéria escura) não está distribuída de forma uniforme ao redor da Via Láctea e de Andrómeda, mas antes concentrada num plano extenso e achatado, que se estende por dezenas de milhões de anos‑luz.
Esta estrutura plana, descrita como uma “folha” de matéria que circunda o Grupo Local, está rodeada por enormes vazios cósmicos acima e abaixo do plano, onde a densidade de matéria é extremamente baixa. Quando os movimentos das galáxias são calculados considerando esta distribuição, as simulações reproduzem com precisão as velocidades e posições observadas nas proximidades cósmicas.
O efeito desta configuração
A presença desta folha de matéria gravitacional, composta por matéria visível e matéria escura, ajuda a explicar porque é que as galáxias fora do Grupo Local parecem afastar-se de nós. A distribuição dessa matéria no plano equilibra parcialmente a atração gravitacional da Via Láctea e de Andrómeda, criando um padrão de movimentos onde as galáxias não se afastam da mesma forma em todas as direções. Ou seja, a velocidade das galáxias depende da direção em que se movem, formando um campo de velocidades anisotrópico. Quando os astrónomos comparam estas simulações com observações reais, verificam que os movimentos previstos correspondem exatamente às velocidades e posições das galáxias próximas.
Segundo os autores, este é o primeiro trabalho a mapear com detalhe a distribuição de matéria gravitacional, incluindo matéria escura e material visível, em toda a região que envolve o Grupo Local, também chamada de “ambiente local”.
O que dizem os autores
O principal autor, Ewoud Wempe, comentou:
Nós explorámos todas as possíveis configurações locais do Universo primitivo que poderiam ter levado ao Grupo Local como o conhecemos hoje. É ótimo que agora tenhamos um modelo consistente com o modelo cosmológico padrão e com a dinâmica observada no nosso ambiente local.
A coautora Amina Helmi acrescentou:
Estou entusiasmada por ver que, com base exclusivamente nos movimentos das galáxias, podemos determinar uma distribuição de massa que corresponde às posições de galáxias dentro e imediatamente fora do Grupo Local.
Porque isto importa?
Ao combinar dados observacionais com simulações realistas, este trabalho aborda um problema fundamental: como a matéria, especialmente a matéria escura, invisível diretamente, está organizada no nosso canto do Universo. A configuração plana proposta não só resolve discrepâncias anteriores entre expectativa teórica e observação, como também realça a complexidade da estrutura do Universo à escala local.
Este avanço científico demonstra que mesmo nos arredores cósmicos mais próximos, a distribuição da matéria é influenciada por padrões que vão além da atração gravitacional entre as maiores galáxias. A folha de matéria descoberta ajuda a explicar o comportamento dinâmico das galáxias satélite e sistemas vizinhos, reforçando a validade do modelo cosmológico padrão.
Wempe, E., White, S.D.M., Helmi, A. et al. The mass distribution in and around the Local Group. Nat Astron (2026).
Foto de Guillermo Ferla na Unsplash
