Projecto REFLEX - maior catálogo de enxames de galáxias feito com telescópios do ESO

Os enxames de galáxias são estruturas gigantescas de construção do Universo, contendo centenas a milhares de galáxias e, de forma menos visível mas não menos interessante, enormes massas de matéria escura, cuja origem ainda desafia a investigação em astronomia. Para termos ideia das dimensões, o enxame de Coma, que se ncontra relativamente próximo de nós tem milhares de galáxias com um diâmetro total de cerca de 20 milhões de anos-luz. Outro exemplo é o enxame da Virgem que encontrando-se a cerca de 50 milhões de anos luz de nós, ainda assim tem um diâmetro aparente no céu de mais de 10 graus no céu (cerca de 20 vezes o diâmetro aparente da Lua).

Os enxames de galáxias constituem as regiões mais densas do Universo. Por esta razão são identificativas das estruturas de grande escala do Universo, da mesma forma que podemos dizer que os faróis identificam de uma linha de costa. Por este motivo fornecem-nos informação indispensável sobre a estrutura do Universo em que vivemos.

Esta foto do ESO mostra um enxame de galáxias RXCJ1206.2-0848 muito longínquo e muito
massivo descoberto durante o projecto REFLEX.A imagem foi obtida usando o EFOSC
multi-mode instrument no telescópio de 3.6-m do ESO no Observatório de La Silla (Chile).
Crédito: ESO
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Uma equipa de astrónomos europeus coordenada por Hans Böhringer (MPE, Garching, Germany), Luigi Guzzo (INAF, Milano, Italy), Chris A. Collins (JMU, Liverpool) e Peter Schuecker (MPE, Garching) tem ao longo da última década tentado localizar os maiores enxames de galáxias do Universo.

Como cerca de um quinto da matéria invisível do enxame se encontra sob a forma de um gás difuso extremamente quente, com uma temperatura da ordem dos milhões de kelvins, os enxames de galáxias constituem excelentes fontes de raios X, pelo que esta região espectral é a ideal para a sua descoberta.

Por este motivo os astrónomos utilizaram dados do ROSAT para procurar os primeiros dados dos enxames antes de tentarem proceder à sua localização no visível e posterior identificação do redshift para saber a distância, etc.

A determinação do redshift foi feita usando vários telescópios do Observatório de La Silla, entre 1992 e 1999 e ESO La Silla Observatory no Chile, entre 1992 to 1999. Os mais brilhantes foram observados nos telescópios de 1.5 e de 2.2 metros do ESO, enquanto os menos brilhantes foram observados no telescópio do ESO de 3.6 m.

O projecto de 12 anos que tem vindo a ser desenvolvido nestes telescópios chama-se REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-ray) Cluster Survey. Foi agora completado e gerou um catálogo único com as características dos 447 enxames de galáxias mais brilhantes nos raios X dos céus do Hemisfério Sul. Dos 447 enxames metade foram descobertos pelo projecto.

Os enxames de galáxias estão longe de se apresentar uniformemente distribuídos pelo Universo. Pelo contrário, tendem a aglomerar-se em estruturas ainda maiores chamadas superenxames. As estruturas e megaestruturas existentes terão a sua disposição definida como consequência do período inflacionário imediatamente após o Big Bang em que o Universo cresceu de uma forma superior à velocidade da luz durante uma fracção de segundo.

Devido à ligação entre as primeiras flutuações e as gigantescas estruturas agora observadas o catálogo REFLEX serviu para por um método diferente dos utilizados anteriormente obter novas determinações sobre a composição do Universo, em particular relativamente à matéria escura do Universo, sendo complementar a outros estudos com o mesmo objectivo como o da Radiação Cósmica de Fundo ou os estudos de supernovas muito distantes.

A equipa que conduziu o projecto REFLEX conluiu que a densidade média do Universo é de 0,27 a 0,43 vezes a "densidade crítica", o que produziu o valor mais exacto para esta constante já estabelecida. Quando combinado com os resultados dos últimos estudos com supernovas mimetiza claramente um Universo com a constante cosmológica de Einstein.

O catálogo REFLEX também servirá para muitas outras finalidades como para o entendimento dos processos que contribuem para o aquecimento do gás dos enxames, bem como para analisar os efeitos da localização da galáxia no enxame sobre a mesma. Mais ainda: o estabelecimento do catálogo é um bom ponto de partida para a busca de lentes gravitacionais em que o enxame actua como uma gigantesca lente que amplia objectos mais distantes que se encontram por trás dele.