O Universo é um fractal?

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, que 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 dentroestá 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 homoegenidade.

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 mais ... nada.

Por Universe Today