Pesos pesados cósmicos no “salve-se quem puder”

Chandra X-ray Center


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Uma imagem do sistema  MACSJ0717 mostra as galáxias nos quatro diferentes aglomerados — identificados pelas letras “A”, “B”, “C” e “D ” — envolvidos na colisão.

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A colisão de aglomerados de galáxias mais apinhada jé vista foi identificada, combinando-se as informa­ções de três telescópios diferentes. Isto dá aos cientistas uma oportunidade de ver o que acontece quando alguns dos maiores objetos no universo vão uns contra os outros em um “salve-se quem puder” cósmico.

Usando dados do Observatório Chandra de Raios-X da NASA, do Telescópio Espacial Hubble e do Observatório Keck no Mauna
Kea, Hawaii, os astrônomos conseguiram decifrar a geometria tri-dimensional e os movimentos do sistema  MACSJ0717.5+3745 (abreviado: MACSJ0717), localizado a cerca de 5,4 bilhões de anos-luz da Terra.

Os pesquisadores descobriram que quatro aglome­rados de galáxias diferentes estão envolvidos em uma colisão tripla — a primeira vez que tal fenômeno é documentado. Aglomerados de galáxias são os maiores objetos ligados pela gravidade no Universo.


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Esta figura compos­ta mostra o super-aglomerado galático MACSJ0717.5+3745, onde quatro aglomerados de galáxias estão envolvidos em uma colisão.

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No sistema MACSJ0717, uma faixa de galáxias, gás e matéria escura que se estende por 13 milhões de anos-luz –
que constitui o que se chama de “filamento” – está se derramendo para dentro de um região que já está cheia de galáxias. Como se fosse o fluxo de carros de uma rodovia tentando desaguar em um estacionamento lotado, este fluxo de galá­xias causou uma colisão atrás da outra.

Cheng-Jiun Ma da Universidade do Hawaii, principal autor do estudo, disse: “Além desse enorme egave­tamento, o sistema MACSJ0717 é também notável por causa de sua temperatura. Como cada uma dessas colisões libera energia na forma de calor, o MACS0717 tem uma das temperaturas mais altas jamais vistas em um sistema como esse”.

Embora o filamento que leva ao MACJ0717 tenha sido descoberto anteriormente, esses resultados mostram, pela primeira vez, que ele é a fonte dessa “carambola” galática. Há dois indícios disso. Primei­ro, comparando a posição do gás e dos aglomera­dos de galáxias, os pesquisadores rastrearam a direção dos movimentos dos aglomerados, a qual coincide com a orientação do filamento na maior parte dos casos. Segundo, a maior região quente no MACSJ0717 fica onde o filamento intercepta o aglomerados, o que sugere a ocorrência de impactos.

O membro da equipe Harald Ebeling, também da Universidade do Hawaii, disse que: “O MACSJ0717 mostra como aglomerados de galáxias gigantes interagem com seu ambiente em escalas de muitos milhões de anos-luz. Este é um sitema particularmente formidável para estudar como os aglomerados de galáxias crescem quando material cai dentro deles ao longo de filamentos”.

Simulações em computador mostram que os maiores super-aglomerados galáticos deve­riam crescer em regiões onde filamentos de larga escala, compostos por gás intergalático, galáxias e matéria escura se interceptam e o material cai para dentro ao longo de filamen­tos.

“É excitante ver como os dados que obtemos a partir do MACSJ0717 parecem coincidir lindamente com o cenário mostrado pelas simulações”, acrescenta Ma.

Dados de múltiplos comprimentos de onda foram cruciais para este trabalho. Os dados ópticos do Hubble e do Keck fornecem informações acreca do movimento e da densidade das galáxias ao longo da linha de visada, mas não acerca de seu curso na perpendicular a essa direção. Combinando os dados ópticos com os de raios-X, os cientistas foram capazes de decifrar a geometria tri-dimensional e os movimentos do sistema.

Ma e sua equipe esperam, futuramente, usar dados ainda mais aprofundados dos raios-X para medir a temperatura do gás ao longo da extensão de 13 milhões de anos-luz do fila­mento. Ainda resta muito o que aprender acerca das propriedades do gás quente nos fila­mentos e se sua queda ao longo dessas estruturas pode aquecer significativamente o gás nos aglomerados em largas escalas.

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O artigo que descreve esses resultados foi publicado na edição de 10 de março da publica­ção Astrophysical Journal Letters



Atualizando: se você quiser um belo “papel de parede” com a imagem dessa colisão, procure no site da NASA: http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1331.html

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