eso1120pt-br — Nota de imprensa científica

Investigando uma Colisão Galáctica

22 de Junho de 2011

Uma equipe de cientistas estudou o aglomerado de galáxias Abell 2744, conhecido como Aglomerado de Pandora, e reconstruiu a história violenta e complexa deste aglomerado utilizando telescópios no espaço e no solo, incluindo o Very Large Telescope do ESO e o Telescópio Espacial Hubble. O aglomerado Abell 2744 parece ser o resultado de uma junção simultânea de, pelo menos, quatro aglomerados de galáxias separados. Desta complexa colisão resultaram efeitos estranhos, que nunca antes tinham sido observados em simultâneo.

Quando grandes aglomerados de galáxias chocam uns com os outros, o resultado é um tesouro de informação para os astrônomos. Ao investigar um dos mais complexos e incomuns aglomerados em colisão no céu, uma equipe internacional de astrônomos reconstruiu a história de uma colisão cósmica que ocorreu durante um período de 350 milhões de anos.

Julian Merten, um dos cientistas líderes deste novo estudo sobre o aglomerado Abell 2744 explica: “Tal como um investigador que ao estudar uma colisão descobre a causa de um acidente, nós podemos utilizar observações destes empilhados cósmicos para reconstruir os acontecimentos que tiveram lugar durante um período de centenas de milhões de anos. Este estudo revela-nos como se formam estruturas no Universo e como interagem diferentes tipos de matéria ao chocar uns com os outros.”

“Demos-lhe o apelido de Aglomerado de Pandora devido aos fenômenos tão diferentes e estranhos que resultaram da colisão. Alguns destes fenômenos nunca tinham sido observados anteriormente,” acrescenta Renato Dupke, outro membro da equipe.

O aglomerdo Abell 2744 foi estudado com mais detalhe do que nunca, combinando dados do Very Large Telescope do ESO (VLT), do telescópio japonês Subaru, do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do Observatório de Raios-X Chandra da NASA.

As galáxias do aglomerado são facilmente visíveis nas imagens do VLT e do Hubble. As galáxias, embora brilhantes, correspondem na realidade a menos que 5% da massa do aglomerado. O resto é gás (cerca de 20%), tão quente que brilha apenas em raios-X, e matéria escura (cerca de 75%), que é completamente invisível. Para compreender o que estava a acontecer durante a colisão a equipe precisou de mapear as posições dos três tipos de matéria no Abell 2744.

A matéria escura é particularmente difícil de observar uma vez que não emite, absorve ou reflete radiação (daí o seu nome). Apenas se torna aparente através da sua atração gravitacional. Para determinar a localização desta substância misteriosa a equipe utilizou o efeito conhecido como lente gravitacional. Trata-se da curvatura que sofrem os raios de luz de galáxias distantes quando passam através dos campos gravitacionais presentes no aglomerado. O resultado é uma série de distorções observadas nas imagens de galáxias de campo nas observações do VLT e do Hubble. Ao analisar cuidadosamente a forma como estas imagens estão distorcidas, é possível mapear de modo muito preciso onde é que a massa escondida - e portanto a matéria escura - se encontra.

Por comparação, encontrar o gás quente no aglomerado é bem mais fácil, já que o Observatório de Raios X Chandra da NASA o pode observar diretamente. Estas observações não são apenas cruciais para determinar onde se encontra o gás, mas também nos mostram os ângulos e as velocidades às quais as diferentes componentes do aglomerado se juntaram.

Quando os astrônomos estudaram todos estes resultados descobriram muitos fenômenos curiosos. “O Abell 2744 parece ter-se formado a partir de quatro aglomerados diferentes envolvidos numa série de colisões durante um período de cerca de 350 milhões de anos. A distribuição irregular e complicada dos diferentes tipos de matéria é extremamente incomum e fascinante,” diz Dan Coe, o outro autor principal do estudo.

Parece que a colisão complexa separou parte do gás quente e da matéria escura de tal maneira que estes se encontram atualmente afastados um do outro e também das galáxias visíveis. O Aglomerado de Pandora combina vários fenômenos que apenas tinham sido observados de forma individual em outros sistemas.

Próximo do centro do aglomerado encontra-se uma “bala”, onde o gás de um enxame colidiu com o de outro criando uma onda de choque. A matéria escura passou pela colisão sem ser afetada [1].

Em outra parte do aglomerado parece haver galáxias e matéria escura, mas nenhum gás quente. O gás pode ter sido varrido durante a colisão, deixando apenas um fraco rastro.
 
Estruturas ainda mais estranhas podem ser observadas nas regiões mais exteriores do aglomerado. Uma região contém muita matéria escura, mas nenhuma galáxia luminosa ou gás quente. Um nódulo de gás difuso e isolado foi ejetado, o qual precede, em vez de seguir, a matéria escura associada. Esta distribuição enigmática pode estar a dizer aos astrônomos algo sobre como a matéria escura se comporta e como os vários ingredientes do Universo interagem entre si.

Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas no cosmos, contendo literalmente bilhões de estrelas. O modo como se formam e se desenvolvem através de colisões repetidas tem profundas implicações no nosso conhecimento do Universo. Estão em progresso mais estudos do aglomerado de Pandora, o objeto em fusão mais complexo e fascinante já encontrado.

Notas

[1] Este efeito foi observado anteriormente em algumas colisões de aglomerados de galáxias, incluindo o “Aglomerado da Bala” original, 1E 0657-56.

Mais Informações

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744”, que será publicado na revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A equipe é composta por J. Merten (Instituto de Astrofísica Teórica, Heidelberg, Alemanha; INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Itália), D. Coe (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), R. Dupke (University of Michigan, USA; Eureka Scientific, USA; Observatório National, Rio de Janeiro, Brasil), R. Massey (University of Edinburgh, Escócia), A. Zitrin (Universidade de Tel Aviv, Israel), E.S. Cypriano (Universidade de São Paulo, Brasil), N. Okabe (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Ilha Formosa), B. Frye (University of San Francisco, USA), F. Braglia (University of British Columbia, Canadá), Y. Jimenez-Teja (Instituto de Astrofisica de Andalucia, Granada, Espanha), N. Benitez (Instituto de Astrofisica de Andalucia), T. Broadhurst (Universidade do País Basco, Espanha), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory/Caltech, USA), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Itália), L. A. Moustakas (Caltech), L. Sodre Jr. (Universidade  de São Paulo, Brasil), J. Krick (Spitzer Science Center/IPAC/Caltech, USA) e J. N. Bregman (University of Michigan).

O ESO, o Observatório Europeu do Sul, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astroôómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio da classe dos 40 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

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São Carlos - SP, Brasil
Tel.: 551633519795
e-mail: grojas@ufscar.br

Julian Merten
Institute for Theoretical Astrophysics
Heidelberg, Germany
Tel.: +49 6221 54 8987
e-mail: jmerten@ita.uni-heidelberg.de

Daniel Coe
Space Telescope Science Institute
Baltimore, USA
Tel.: +1 410 338 4312
e-mail: dcoe@stsci.edu

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1120, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.
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Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso1120pt-br
Nome:Abell 2744
Tipo:• Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Hubble Space Telescope, Very Large Telescope
Science data:2011MNRAS.417..333M

Imagens

X-rays, dark matter and galaxies in the cluster Abell 2744
X-rays, dark matter and galaxies in the cluster Abell 2744
somente em inglês
Pandora’s Cluster (VLT view)
Pandora’s Cluster (VLT view)
somente em inglês
Pandora’s Cluster (combined Hubble and VLT view)
Pandora’s Cluster (combined Hubble and VLT view)
somente em inglês
Pandora’s Cluster — Hubble view of Abell 2744
Pandora’s Cluster — Hubble view of Abell 2744
somente em inglês
Wide-field view of Abell 2744
Wide-field view of Abell 2744
somente em inglês

Vídeos

ESOcast 31: Pandora's Cluster
ESOcast 31: Pandora's Cluster
somente em inglês
Simulation of the merging events in Abell 2744
Simulation of the merging events in Abell 2744
somente em inglês
Zooming in on Pandora’s Cluster
Zooming in on Pandora’s Cluster
somente em inglês
Pan across Abell 2744, Pandora’s Cluster
Pan across Abell 2744, Pandora’s Cluster
somente em inglês

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