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Crédito: Chandra X-ray Center
Astrônomos que usam dados do Observatório de Raios X Chandra da NASA e de outros telescópios reuniram um mapa detalhado de uma rara colisão entre quatro aglomerados de galáxias. Eventualmente, todos os quatro aglomerados - cada um com uma massa de pelo menos várias centenas de trilhões de vezes a do Sol - se fundirão para formar um dos objetos mais maciços do Universo.
Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do cosmos, mantidas juntas pela gravidade. Os aglomerados consistem em centenas ou mesmo milhares de galáxias embutidas em gás quente e contêm uma quantidade ainda maior de matéria escura invisível. Às vezes, dois aglomerados de galáxias colidem, como no caso do aglomerado de balas, e ocasionalmente mais de dois colidem ao mesmo tempo.
As novas observações mostram uma megaestrutura sendo montada em um sistema chamado Abell 1758, localizado a cerca de três bilhões de anos-luz da Terra. Ele contém dois pares de aglomerados de galáxias em colisão que estão se aproximando. Os cientistas reconheceram pela primeira vez o Abell 1758 como um sistema de aglomerados de galáxias quádruplas em 2004 usando dados de Chandra e XMM-Newton, um satélite operado pela Agência Espacial Européia (ESA).
Cada par no sistema contém dois aglomerados de galáxias que estão a caminho da fusão. No par norte (superior) visto na imagem composta, os centros de cada aglomerado já passaram um pelo outro uma vez, cerca de 300 a 400 milhões de anos atrás, e eventualmente voltarão a girar. O par sul na parte inferior da imagem possui dois grupos que estão perto de se aproximar pela primeira vez.
Imagem rotulada do sistema Abell 1758. Crédito: Chandra X-ray Center
Os raios X do Chandra são mostrados em azul e branco, representando emissão difusa mais fraca e mais brilhante, respectivamente. Essa nova imagem composta também inclui uma imagem óptica do Sloan Digital Sky Survey. Os dados do Chandra revelaram pela primeira vez uma onda de choque - semelhante ao boom sônico de uma aeronave supersônica - em um gás quente visível com Chandra na colisão do par norte. A partir dessa onda de choque, os pesquisadores estimam que dois grupos estão se movendo cerca de dois a três milhões de milhas por hora (três a cinco milhões de quilômetros por hora), um em relação ao outro.
Os dados do Chandra também fornecem informações sobre como os elementos mais pesados que o hélio, os "elementos pesados" nos aglomerados de galáxias, são misturados e redistribuídos depois que os aglomerados colidem e se fundem. Como esse processo depende de quanto a fusão progrediu, Abell 1758 oferece um valioso estudo de caso, uma vez que os pares de clusters do norte e do sul estão em diferentes estágios de fusão.
No par sul, os elementos pesados são mais abundantes nos centros dos dois aglomerados em colisão, mostrando que a localização original dos elementos não foi fortemente impactada pela colisão em andamento. Por outro lado, no par norte, onde a colisão e a fusão progrediram ainda mais, a localização dos elementos pesados foi fortemente influenciada pela colisão. As maiores abundâncias são encontradas entre os dois centros do cluster e no lado esquerdo do par de cluster, enquanto as menores abundâncias estão no centro do cluster no lado esquerdo da imagem.
Vídeo: https://youtu.be/xvR7QHRjvCg
As colisões entre os aglomerados afetam suas galáxias componentes, bem como o gás quente que as cerca. Dados do telescópio MMT de 6,5 metros no Arizona, obtidos como parte do Arizona Cluster Redshift Survey, mostram que algumas galáxias estão se movendo muito mais rápido que outras, provavelmente porque foram jogadas fora das outras galáxias em seu cluster pelas forças gravitacionais transmitidas pela colisão .
A equipa também utilizou dados de rádio do Telescópio de Rádio Metrewave Gigante (GMRT) e dados de raios X da missão XMM-Newton da ESA.
Um artigo descrevendo esses últimos resultados de Gerrit Schellenberger, Larry David, Ewan O "Sullivan, Jan Vrtilek (todos do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) e Christopher Haines (Universidad de Atacama, Chile) foi publicado na edição de 1º de setembro de 2019 do Astrophysical Journal , e está disponível online.
Mais informações: G. Schellenberger et al. Formando um dos objetos mais maciços do universo: a fusão quádrupla em Abell 1758, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab35e4 , https://arxiv.org/abs/1907.10581
Informações do periódico: Astrophysical Journal
Fornecido por Chandra X-ray Center
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Hélio R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se
membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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