Como é a estrutura de larga escala do universo? Explique por que achamos que essa estrutura reflete os padrões de densidade do universo primitivo.

Responda:

Esta é uma pergunta brilhante, mas a resposta não é simples (eu entendo algumas delas!)

Explicação:

Essencialmente os astrônomos pensam que na maior escala a estrutura do universo se parece com uma espuma (estranho, eh?). Parece que há filamentos e folhas de galáxias em 3D que cercam grandes vazios.

A evidência disso vem de experimentos e cálculos teóricos que parecem combinar excepcionalmente bem. Dê uma olhada nestes dois, o primeiro é uma simulação, o segundo é um mapa:

Retirado de: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s9.htm o chap afirma que seu material é protegido por direitos autorais … espero que isso não constitua qualquer infração

E o mapa

Retirado de:

Há muito debate sobre por que isso acontece, mas os principais proponentes parecem estar convencidos de que um modelo do Universo denominado LCDM (para lambda cold dark matter, eu acho) é essencialmente correto.

Isso indica que as estruturas atuais que observamos são devidas às flutuações quânticas presentes nas primeiras aparas de um nanossegundo após o Big Bang e foram "infladas" para tamanhos relativamente grandes no breve período que se seguiu. Isto implica que o mesmo tipo de flutuações de densidade (ou impressões dessas flutuações) são ou deveriam ser visíveis na radiação cósmica de fundo de microondas (CMBR). Os dados mais recentes do satélite Planck, lançado em 2013, parecem confirmar isso (muito tentados a incluir uma comparação dos dados do COBE, WMAP e Planck aqui, mas devem restringir o self).

Então você viu, aqui está uma imagem dos dados retirados do Centro de Cosmologia Teórica da Universidade de Cambridge (http://www.ctc.cam.ac.uk/news/130322_newsitem.php)

A ideia é que partes um pouco mais frias do CMBR (estamos falando de uma parte em 10.000 eu acredito) continham partículas que estavam se movendo levemente mais lento, então a gravidade tinha mais chance de ligá-los em estruturas que mais tarde se tornariam estrelas e galáxias.

Partes ligeiramente mais quentes, coloridas de laranja e vermelho na imagem acima, tornaram-se os vazios que vemos agora, porque o movimento térmico das partículas significava que elas eram menos propensas a estarem vinculadas à atração gravitacional.

Desculpe se a resposta for muito longa, alguém em algum lugar chegará a este ponto e esperamos ter outras 28 perguntas passando por sua cabeça como resultado. Como eu disse, simples não é, mas é incrível.