Por Ray Norris
Publicado no The Conversation
Em uma escala muito maior, o Universo consiste em uma “teia cósmica” feita de filamentos enormes e esguios de gás se estendendo entre aglomerados gigantescos de matéria.
Ou é o que nossos melhores modelos sugerem. Tudo o que vimos até agora com nossos telescópios foram as estrelas e galáxias nos aglomerados de matéria.
Então, a teia cósmica é real ou uma invenção de nossos modelos? Podemos confirmar nossos modelos detectando diretamente esses filamentos gasosos esguios?
Até recentemente, esses filamentos eram obscuros a nós. Mas agora uma colaboração entre radioastrônomos australianos e astrônomos de raios-X alemães detectou um.
O telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) recentemente concluído da CSIRO (órgão nacional para pesquisa científica da Austrália) na Austrália Ocidental está começando a produzir uma imagem em grande escala do Universo em frequências de rádio.
Este telescópio pode ver mais profundamente do que qualquer outro radiotelescópio, produzindo novas descobertas, como os inexplicáveis círculos de rádio excêntricos ou ORCs.
Vendo com ondas de rádio e raios-X
Este ano também vimos a publicação das primeiras observações pelo Telescópio Espacial alemão eROSITA, que está nos dando imagens em larga escala mais profunda do Universo em frequências de raios-X.
Ambos os telescópios de próxima geração têm uma capacidade sem precedentes de fazer uma varredura das grandes áreas do céu de uma só vez, então eles são perfeitamente combinados para estudar as características em grande escala do Universo.
Juntos, eles podem realizar muito mais do que sozinhos, então, naturalmente, unimos forças.
O primeiro resultado dessa colaboração é a descoberta de um filamento cósmico de gás quente.
Este estudo foi conduzido por Thomas Reiprich da Universidade de Bonn e Marcus Brueggen da Universidade de Hamburgo (Alemanha), e envolveu cientistas australianos do CSIRO e das universidades Curtin, Macquarie, Monash e do Oeste de Sydney.
Foi publicado sábado em dois estudos na revista Astronomy and Astrophysics.
A teia cósmica
O Big Bang, 13,8 bilhões de anos atrás, produziu um Universo cheio de matéria escura invisível, junto com porções de gás de hidrogênio e hélio, e mais umas coisinhas.
Ao longo dos próximos bilhões de anos, o gás se agrupou sob a atração da gravidade, formando filamentos de matéria com vastos “vazios” entre eles.
Os filamentos provavelmente contêm mais da metade da matéria do Universo, embora os próprios filamentos contenham apenas dez partículas por metro cúbico – menos do que o melhor vácuo que podemos criar na Terra.
Acredita-se que quase todas as galáxias que vemos hoje, incluindo nossa própria Via Láctea, tenham se formado nesses filamentos.
Achamos que as galáxias então deslizam ao longo dos filamentos até que caiam nos densos aglomerados de galáxias agrupadas nas junções onde os filamentos se encontram.
Mas até agora, tudo isso era hipotético – podíamos ver as galáxias e os aglomerados, mas não podíamos ver os próprios filamentos gasosos.
Agora, o eROSITA detectou diretamente o gás quente em um filamento de 50 milhões de anos-luz de comprimento. Este é um importante passo à frente, confirmando que nosso modelo de teia cósmica está correto.
Um passeio tranquilo
Também esperávamos que o gás quente levasse os elétrons a produzirem emissões de radiofrequência, mas, curiosamente, não detectamos o filamento com o ASKAP.
Isso nos diz que o gás quente está fluindo suavemente, sem a turbulência que aceleraria os elétrons para produzir ondas de rádio. Portanto, as galáxias estão tendo um passeio tranquilo à medida que caem nos aglomerados.
Podemos ver as galáxias individuais caindo nos aglomerados nas imagens de rádio do ASKAP. Em comprimentos de onda de rádio, frequentemente vemos galáxias delimitadas por um par de jatos relativísticos, causados por elétrons se distanciando do buraco negro no centro da galáxia.
No entanto, em nossas imagens de rádio desses aglomerados, vemos os jatos curvados e distorcidos à medida que são atingidos por ventos intergalácticos no gás denso dos aglomerados. Novamente, esta é uma boa confirmação de nossos modelos.
Este trabalho não é apenas importante como confirmação do nosso modelo de Universo, mas é também o primeiro resultado que surge da colaboração entre o ASKAP e eROSITA.
Esses dois telescópios são combinados como um par perfeito para pesquisar nosso Universo, vendo o Universo como ele nunca foi visto antes, e espero que esta descoberta seja a primeira de muitas.
