Galáxias caminham para uma colisão épica em uma estrada de matéria cósmica

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Os jatos fluindo do buraco negro são vistos em rosa à direita. Créditos: Veronica et al.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Vastos filamentos de gás intergaláctico são as estradas ao longo das quais as galáxias se precipitam em direção a uma determinada colisão.

Em imagens novas e extremamente detalhadas de um enorme aglomerado de galáxias, os astrônomos identificaram que o aglomerado está se movendo ao longo de um vasto filamento de gás, inexoravelmente atraído pela gravidade em direção a dois outros aglomerados de galáxias.

Não é a primeira colisão cósmica iminente que vimos, mas parece confirmar a teoria de que esses filamentos de gás são “estradas de matéria“, guiando fusões de aglomerados de galáxias.

A nova pesquisa foi submetida à Astronomy & Astrophysics e está disponível no servidor de pré-publicação arXiv.

próprio filamento, medindo 50 milhões de anos-luz e brilhando fracamente em raios-X, foi identificado e descrito no ano passado. Esses filamentos constituem os fios da teia cósmica; eles se aglomeraram sob a gravidade nos estágios iniciais do Universo e abrangem vastas distâncias intergalácticas entre galáxias e aglomerados de galáxias.

Filamentos como esses podem nos dizer muito sobre o Universo, por exemplo, como ele se formou e continua a evoluir, onde a matéria escura está concentrada (a misteriosa substância invisível responsável pela gravidade extra no Universo) e onde também podemos encontrar matéria normal.

Mas os filamentos de gás difuso são muitos escuros para nós, em comparação com todas as coisas muito brilhantes lá fora, como estrelas e galáxias. Nós apenas começamos a encontrá-los. Então, os astrônomos estavam muito interessados ​​neste vasto filamento cósmico e passaram a olhar mais de perto.

Especificamente, uma das coisas que eles estavam olhando era um objeto conhecido como Bosque do Norte, um aglomerado de galáxias encontrado no filamento.

Combinando dados de uma série de raios-X e radiotelescópios, os pesquisadores foram capazes de identificar uma galáxia no centro do Bosque do Norte, com um buraco negro supermassivo ativo em seu centro.

O fato do buraco negro supermassivo estar ativo, devorando o material que gira em torno dele em um disco denso, foi a chave para isso. Conforme o material desse disco entra no buraco negro, parte é canalizada para fora ao longo das linhas do campo magnético, pensam os pesquisadores, de onde é lançada dos polos para o espaço a velocidades próximas da velocidade da luz.

Esses jatos de material podem viajar distâncias enormes no espaço, o que permite aos astrônomos fazer observações sobre o ambiente intergaláctico. E isso provou ser o caso da galáxia no coração do Bosque do Norte.

Seus jatos, de acordo com a astrofísica Angie Veronica, da Universidade de Bonn, na Alemanha, estão fluindo enquanto o Bosque do Norte avança pelo espaço “como as tranças de uma garota correndo ao vento“.

Isso, os pesquisadores acreditam, sugere que o Bosque do Norte está viajando em grande velocidade ao longo do filamento, em direção a dois outros aglomerados de galáxias que também estão alinhados ao longo do filamento – Abell 3391 e Abell 3395.

Não podemos ver esse movimento, é claro – ele simplesmente está ocorrendo em escalas que são muito vastas e muito distantes – mas podemos ver seus efeitos.

“No momento, estamos interpretando essa observação de forma que o Bosque do Norte está perdendo matéria enquanto viaja”, explicou o astrofísico Thomas Reiprich, da Universidade de Bonn. “No entanto, também pode ser que aglomerados ainda menores de matéria no filamento estejam caindo em direção ao Bosque do Norte”.

Eventualmente, os aglomerados se encontrarão e se fundirão, formando um aglomerado ainda maior de galáxias – uma pilha cósmica em uma escala alucinante. Este cenário corresponde a simulações realizadas por uma equipe separada de astrônomos.

Pensa-se que os filamentos da teia cósmica são responsáveis ​​por alimentar o material de formação de estrelas como a nossa, podendo formar galáxias e aglomerados de galáxias. Sem a teia cósmica, o Universo como o conhecemos pode nem mesmo existir. Portanto, entender como e por que funciona é fundamental para a cosmologia.

As novas descobertas são consistentes com a teoria atual sobre a teia cósmica, incluindo a ideia de que a matéria escura liga gravitacionalmente os filamentos. E eles estão nos levando cada vez mais perto para entender como tudo no Universo está conectado.

A pesquisa foi submetida na Astronomy & Astrophysics e está disponível no arXiv.