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Astra´nomos encontram a última pea§a que faltava no quebra-cabea§a de colisão de aglomerados de gala¡xias
A vastida£o do espaço dentro de um cluster também se torna aparente durante uma colisão com um cluster vizinho. As gala¡xias simplesmente se movem entre si ilesas, enquanto o ICM na verdade colide.
Por SRON Netherlands Institute for Space Research - 07/12/2021


As colisaµes de aglomerados de gala¡xias passam por diferentes esta¡gios, assumindo várias formas. A versão aproximada do modelo contanãm três esta¡gios: primeiro uma forma de corpo romba (veja Bullet Cluster), depois um cone afiado (veja ZwCl 2341 + 0000) e então uma forma semelhante a uma la­ngua (veja Abell 168). Atéagora, os astrônomos ainda estavam perdendo a pea§a do meio do quebra-cabea§a em suas observações. Agora eles encontraram com ZwCl 2341 + 0000. No canto superior esquerdo (1E2216 / 1E2215) vocêvaª dois aglomerados de gala¡xias antes da colisão. No canto superior direito (Grupo Coma), vocêvaª o resultado final depois que a fusão levou tempo suficiente para chegar a  sua forma final. Estas são todas imagens de raios-X que mostram o meio intracluster (ICM). O ICM éo assunto que realmente se choca. As gala¡xias e a possí­vel matéria escura vagam sem perturbações, exceto por uma atração gravitacional. Crédito:

Os astrônomos tem um modelo de como as colisaµes de aglomerados de gala¡xias passam por diferentes esta¡gios, assumindo várias formas. Uma forma de corpo romba se transforma em um cone afiado, que se transforma em uma forma semelhante a uma la­ngua. O primeiro e o último já foram observados muitas vezes, mas o cone pontiagudo sempre faltou, atéagora. Uma publicação em Astronomy & Astrophysics estãopara breve.

A maioria das gala¡xias vive em aglomerados: grupos de centenas ou mesmo milhares de gala¡xias. Entre eles hámuito Espaço, preenchido por um gás quente chamado meio intracluster (ICM). Gala¡xias podem ser observadas na luz visível , por exemplo com o Telescópio Espacial Hubble, mas o ICM são éobserva¡vel com telesca³pios de raios X porque éextraordinariamente quente - centenas de milhões de graus Celsius. Com apenas 1 parta­cula por litro, éextremamente arejado, mas como ocupa muito Espaço, ainda adiciona dez vezes mais massa a um aglomerado do que as gala¡xias internas. A vastida£o do espaço dentro de um cluster também se torna aparente durante uma colisão com um cluster vizinho. As gala¡xias simplesmente se movem entre si ilesas, enquanto o ICM na verdade colide.

Os astrônomos viram muitos esta¡gios de colisaµes no canãu noturno. Todas as formas observadas são um corpo rombudo, como o famoso Bullet Cluster, ou uma forma semelhante a uma la­ngua que se estende a  frente, como Abell 168. Este último ésugerido como um dos esta¡gios finais de uma colisão, o primeiro do primeiro. As simulações prevaªem que o esta¡gio intermediário deve ter a forma de um cone afiado, mas isso nunca foi observado. Agora, um grupo de astra´nomos, incluindo o primeiro autor Xiaoyuan Zhang (SRON / Leiden Observatory), finalmente encontrou esta última pea§a do quebra-cabea§a.

A equipe encontrou o cone após realizar uma observação profunda do aglomerado de gala¡xias ZwCl 2341 + 0000, apontando o telesca³pio espacial de raios-X Chandra para ele por 55 horas. A coautora Aurora Simionescu do SRON / Leiden Observatory disse: "O esta¡gio do cone afiado émuito fugaz. Durou pouco tempo, então estamos empolgados por termos conseguido pega¡-lo."

Bullet Cluster. Crédito: NASA / CXC / M. Weiss

Assim como quando antigamente os fazendeiros costumavam obter informações sobre o clima a partir de formas de nuvens, os astrônomos estudam formas de aglomerados colisaµes para aprender mais sobre o universo. O Bullet Cluster éprovavelmente o exemplo mais famoso, pois éconsiderado a arma fumegante para a existaªncia de matéria escura. O ICM de ambos os aglomerados em colisão diminuiu, um lado mostrando um corpo rombudo ou formato de "bala". Isso évisível em raios-X (em rosa nas imagens). As gala¡xias, visa­veis em luz regular, já estãomuito mais distantes do centro de colisão, pois não colidem umas com as outras e são apenas ligeiramente desaceleradas pela gravidade. A maior parte da massa invisível, mapeada por lentes gravitacionais de objetos de fundo, também se moveu sem ser afetada (veja o azul nas imagens). Isso éevidência de que essa massa invisível éde fato matéria escura, e não parte da matéria "normal" ICM.

 

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