{"id":5925,"date":"2023-03-31T06:26:03","date_gmt":"2023-03-31T05:26:03","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5925"},"modified":"2023-03-31T06:26:04","modified_gmt":"2023-03-31T05:26:04","slug":"astronomos-observam-nascimento-de-enxame-de-galaxias-no-universo-primordial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/03\/31\/astronomos-observam-nascimento-de-enxame-de-galaxias-no-universo-primordial\/","title":{"rendered":"Astr\u00f3nomos observam nascimento de enxame de gal\u00e1xias no Universo primordial"},"content":{"rendered":"
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Esta imagem mostra o protoenxame em torno da gal\u00e1xia Teia de Aranha (conhecida pelo nome formal de MRC 1138-262), observado quando o Universo tinha apenas 3 mil milh\u00f5es de anos. A maior parte da massa do protoenxame n\u00e3o se encontra nas gal\u00e1xias que vemos no centro da imagem, mas sim no g\u00e1s que existe no meio intraenxame. Podemos ver o g\u00e1s quente deste meio sob a forma de uma nuvem azul sobreposta \u00e0 imagem. O g\u00e1s quente foi detetado pelo ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), do qual o ESO \u00e9 um parceiro. Quando atravessa o meio intraenxame, a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo de micro-ondas \u2014 uma radia\u00e7\u00e3o remanescente do Big Bang \u2014 ganha energia ao interagir com os eletr\u00f5es do g\u00e1s quente. Trata-se do chamado efeito Sunyaev-Zeldovich e, ao estudar este efeito, os astr\u00f3nomos conseguiram determinar a enorme quantidade de g\u00e1s quente que existe no meio intraenxame, mostrando assim que o protoenxame Teia de Aranha est\u00e1 no processo de se tornar num enxame massivo ligado pela sua pr\u00f3pria gravidade.
Cr\u00e9dito: ESO\/Di Mascolo et al.; HST: H. Ford<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Com o aux\u00edlio do ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter), do qual o ESO \u00e9 um parceiro, uma equipa de astr\u00f3nomos descobriu um vasto reservat\u00f3rio de g\u00e1s quente no enxame de gal\u00e1xias ainda em forma\u00e7\u00e3o em torno da gal\u00e1xia Teia de Aranha \u2014 trata-se da mais distante dete\u00e7\u00e3o de g\u00e1s quente efetuada at\u00e9 \u00e0 data. Os enxames de gal\u00e1xias s\u00e3o uns dos maiores objetos conhecidos no Universo e este resultado, publicado na revista Nature, revela-nos qu\u00e3o primordiais s\u00e3o de facto estas estruturas.<\/p>\n\n\n\n

Os enxames de gal\u00e1xias, tal como o nome sugere, s\u00e3o constitu\u00eddos por um enorme n\u00famero de gal\u00e1xias, que pode chegar a v\u00e1rios milhares. Estas estruturas cont\u00eam ainda um imenso meio “intraenxame” gasoso que permeia o espa\u00e7o entre as gal\u00e1xias do enxame. Este g\u00e1s tem consideravelmente mais massa do que as gal\u00e1xias propriamente ditas. Muita da f\u00edsica dos enxames de gal\u00e1xias \u00e9 bem conhecida; no entanto observa\u00e7\u00f5es das fases mais primordiais da forma\u00e7\u00e3o do meio intraenxame ainda s\u00e3o escassas.<\/p>\n\n\n\n

Anteriormente, este meio s\u00f3 tinha sido estudado em enxames gal\u00e1cticos pr\u00f3ximos e completamente formados. Contudo, detetar o meio intraenxame em protoenxames distantes, isto \u00e9, em enxames de gal\u00e1xias ainda a formar-se, permite aos astr\u00f3nomos observar estas estruturas nas suas fases de forma\u00e7\u00e3o iniciais. Uma equipa liderada por Luca Di Mascolo, autor principal deste estudo e investigador na Universidade de Trieste, It\u00e1lia, pretendeu detetar o meio intraenxame num protoenxame do Universo primordial.<\/p>\n\n\n\n

Os enxames de gal\u00e1xias s\u00e3o t\u00e3o massivos que atraem g\u00e1s que cai na dire\u00e7\u00e3o do enxame e que, consequentemente, aquece. “H\u00e1 mais de uma d\u00e9cada que simula\u00e7\u00f5es cosmol\u00f3gicas preveem a presen\u00e7a de g\u00e1s quente em protoenxames, no entanto, a confirma\u00e7\u00e3o observacional destas previs\u00f5es tem faltado,” explica Elena Rasia, investigadora no Instituto Nacional de Astrof\u00edsica italiano (INAF), em Trieste, e coautora do estudo. “Pretendendo obter tal confirma\u00e7\u00e3o observacional importante, selecion\u00e1mos cuidadosamente um dos mais promissores candidatos a protoenxame.” Trata-se do protoenxame Teia de Aranha, localizado numa \u00e9poca em que o Universo tinha apenas 3 mil milh\u00f5es de anos. Apesar de ser o protoenxame mais estudado, a presen\u00e7a do meio infraenxame tem-se mantido elusiva. A descoberta de um grande reservat\u00f3rio de g\u00e1s quente no enxame Teia de Aranha indicaria que o sistema estaria a caminho de se tornar um enxame gal\u00e1ctico propriamente dito e duradouro ao inv\u00e9s de se dispersar.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem mostra o protoenxame em torno da gal\u00e1xia Teia de Aranha (conhecida pelo nome formal de MRC 1138-262). A luz que vemos na imagem mostra as gal\u00e1xias numa altura em que o Universo tinha apenas 3 mil milh\u00f5es de anos. A maior parte da massa do protoenxame n\u00e3o se encontra nas gal\u00e1xias, mas sim no g\u00e1s que existe no meio intraenxame. Devido \u00e0 enorme massa do g\u00e1s, este protoenxame est\u00e1 no processo de se tornar num enxame massivo ligado pela sua pr\u00f3pria gravidade.
Cr\u00e9dito: ESO\/H. Ford<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A equipa de Di Mascolo detetou o meio intraenxame do protoenxame Teia de Aranha usando um efeito t\u00e9rmico chamado Sunyaev-Zeldovich (SZ). Este efeito ocorre quando a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo de micro-ondas \u2014 uma radia\u00e7\u00e3o remanescente do Big Bang \u2014 passa pelo meio intraenxame e interage com os eletr\u00f5es do g\u00e1s quente que se deslocam a altas velocidades, o que faz com que a sua energia aumente um pouco e a sua cor, ou comprimento de onda, varie ligeiramente. “Nos comprimentos de onda adequados, o efeito SZ aparece-nos como um efeito de sombra do enxame de gal\u00e1xias na radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo,” explica Di Mascolo.<\/p>\n\n\n\n

Ao medir estas sombras na radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo, os astr\u00f3nomos conseguem assim inferir a exist\u00eancia de g\u00e1s quente, estimar a sua massa e mapear a sua forma. “Gra\u00e7as \u00e0 sua resolu\u00e7\u00e3o e sensibilidade sem paralelo, o ALMA \u00e9 a \u00fanica infraestrutura atual capaz de levar a cabo tais medi\u00e7\u00f5es nos progenitores distantes de enxames massivos,” diz Di Mascolo.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores determinaram que o protoenxame Teia de Aranha cont\u00e9m um vasto reservat\u00f3rio de g\u00e1s quente com uma temperatura de algumas dezenas de milh\u00f5es de graus Celsius. Tinha sido j\u00e1 detetado anteriormente neste protoenxame g\u00e1s frio, no entanto a massa de g\u00e1s quente encontrada neste novo estudo \u00e9 muito superior, na ordem de milhares de vezes maior. Este resultado mostra que o protoenxame Teia de Aranha dever\u00e1 efetivamente transformar-se num enxame massivo de gal\u00e1xias dentro de uns 10 mil milh\u00f5es de anos, aumentando ainda a sua massa por, pelo menos, um factor de dez.<\/p>\n\n\n\n

Tony Mroczkowski, coautor do artigo publicado e investigador do ESO, explica que “este sistema mostra grandes contrastes. A componente t\u00e9rmica quente destruir\u00e1 grande parte da componente fria, \u00e0 medida que o sistema se vai desenvolvendo, estando n\u00f3s agora a assistir a esta delicada transi\u00e7\u00e3o.” Mroczkowski conclui que “temos finalmente uma confirma\u00e7\u00e3o observacional das j\u00e1 antigas previs\u00f5es te\u00f3ricas sobre a forma\u00e7\u00e3o dos maiores objetos ligados gravitacionalmente que existem no Universo.”<\/p>\n\n\n\n

Estes resultados ajudam-nos a lan\u00e7ar as bases para sinergias entre o ALMA e o futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, o qual “ir\u00e1 revolucionar o estudo de estruturas tais como o enxame Teia de Aranha,” diz Mario Nonino, coautor do estudo e investigador no Observat\u00f3rio Astron\u00f3mico de Trieste. O ELT e os seus instrumentos de vanguarda, tais como o HARMONI e o MICADO, ser\u00e3o capazes de observar protoenxames e mostrar-nos as gal\u00e1xias que a\u00ed residem com muito detalhe. Juntamente com as capacidades do ALMA em tra\u00e7ar o meio intraenxame em forma\u00e7\u00e3o, disporemos assim de informa\u00e7\u00e3o crucial sobre a forma\u00e7\u00e3o das maiores estruturas do Universo primordial.<\/p>\n\n\n\n

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