Escondidos em uma colisão distante de aglomerados de galáxias, há fragmentos de gás que lembram a nave estelar Enterprise, a nave espacial icônica da franquia "Star Trek".
© Chandra/LOFAR/SDSS (Abell 1033)
Esta imagem do aglomerado de galáxias Abell 1033 fornece um exemplo de "pareidolia", um fenômeno psicológico em que formas e padrões familiares são vistos em dados aleatórios.
Os aglomerados de galáxias são estruturas cósmicas contendo centenas ou milhares de galáxias, sendo os maiores objetos do Universo unidos pela gravidade. O gás de vários milhões de graus preenche o espaço entre as galáxias individuais. A massa do gás quente é cerca de seis vezes maior que a de todas as galáxias combinadas. Esse gás superaquecido é invisível para os telescópios ópticos, mas brilha intensamente nos raios X, por isso é necessário um telescópio de raios X como o observatório de raios X Chandra da NASA para estudá-lo.
Combinando raios X com outros tipos de luz, como ondas de rádio, pode-se obter um quadro mais completo desses importantes objetos cósmicos. Uma nova imagem composta do aglomerado de galáxias Abell 1033, incluindo raios X de Chandra (roxo) e emissão de rádio da rede Low-Frequency Array (LOFAR) na Holanda (azul), faz exatamente isso. A emissão óptica do Sloan Digital Sky Survey também é mostrada. O aglomerado de galáxias Abell 1033 está localizado a cerca de 1,6 bilhão de anos-luz da Terra.
Usando dados de raios X e rádio, os cientistas determinaram que o Abell 1033 é na verdade dois aglomerados de galáxias no processo de colisão. Esse evento extraordinariamente energético, ocorrendo de cima para baixo na imagem, produziu ondas de choque e turbulência, semelhantes aos estrondos sônicos produzidos por um avião que se movia mais rápido que a velocidade do som.
No Abell 1033, a colisão interage com outro processo cósmico energético, a produção de jatos de partículas de alta velocidade por matéria espiralando em um buraco negro supermassivo, neste caso localizado em uma galáxia em um dos aglomerados. Esses jatos são revelados por emissão de rádio para os lados esquerdo e direito da imagem. A emissão de rádio é produzida por elétrons espiralando ao redor das linhas do campo magnético, um processo chamado de emissão síncrotron.
Os elétrons nos jatos estão viajando muito próximos da velocidade da luz. À medida que a galáxia e seu buraco negro se moviam em direção à parte inferior da imagem, o jato da direita reduziu a velocidade ao colidir com gás quente no outro aglomerado de galáxias. O jato da esquerda não diminuiu porque encontrou muito menos gás quente, dando uma aparência distorcida para os jatos, em vez da linha reta que é normalmente vista.
Isso sugere que os elétrons são reenergizados, presumivelmente quando os jatos interagem com ondas de choque no gás quente. Os elétrons que produzem a emissão de rádio normalmente perderão quantidades substanciais de energia em dezenas a centenas de milhões de anos à medida que vão irradiando. A emissão de rádio seria então indetectável. No entanto, a emissão de rádio amplamente observada em Abell 1033, que se estende por cerca de 500.000 anos-luz, implica que os elétrons energéticos estão presentes em maiores quantidades e com energias mais altas do que se pensava anteriormente. Um motivo é que os elétrons receberam um aumento adicional de energia devido as ondas de choques e turbulência.
Outras fontes de emissão de rádio na imagem além do objeto em forma de nave espacial são os jatos mais curtos de outra galáxia e uma "fênix de rádio" consistindo de uma nuvem de elétrons que desapareceu na emissão de rádio, mas foi reenergizada quando ondas de choque comprimiam a nuvem. Isso fez com que a nuvem brilhasse mais uma vez nas frequências de rádio, conforme reportado em 2015.
A equipe que fez este estudo utilizará observações com o Chandra e o LOFAR para procurar exemplos adicionais de aglomerados de galáxias em colisão com emissões de rádio distorcidas, para aprofundar sua compreensão desses objetos energéticos.
Um artigo descrevendo esse resultado foi publicado na Science Advances.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Nenhum comentário:
Postar um comentário