Pesquisadores, utilizando o telescópio espacial James Webb da NASA, resolveram finalmente o mistério de como um enorme aglomerado de galáxias está formando estrelas a um ritmo tão elevado.
© Hubble / Chandra / VLA (aglomerado da Fênix)
Esta imagem do aglomerado da Fênix combina dados do telescópio espacial Hubble, do observatório de raios X Chandra e do radiotelescópio VLA (Very Large Array). Os raios X do Chandra mostram gás extremamente quente em roxo. Os dados ópticos do Hubble mostram galáxias em amarelo e filamentos de gás mais frio, onde se estão formando estrelas, em azul claro. Os jatos gerados por surtos, representados em vermelho, são vistos em ondas rádio pelo radiotelescópio VLA.
A confirmação do Webb baseia-se em mais de uma década de estudos efetuados com o observatório de raios X Chandra e com o telescópio espacial Hubble, bem como com vários observatórios terrestres.
O aglomerado da Fênix, um grupo de galáxias unidas pela gravidade a 5,8 bilhões de anos-luz da Terra, tem sido alvo do interesse dos astrônomos devido a algumas propriedades únicas. Em particular, algumas que são surpreendentes: uma suspeita de arrefecimento extremo do gás e um ritmo furioso de formação estelar, apesar de um buraco negro supermassivo com cerca de 10 bilhões de massa solar no seu núcleo.
Em outros aglomerado de galáxias observados, o buraco negro supermassivo central libera partículas energéticas e radiação que impedem o gás de arrefecer o suficiente para formar estrelas. Os pesquisadores têm estudado os fluxos de gás no interior deste aglomerado para tentar perceber como é que ele está levando a uma formação estelar tão extrema.
Até à data, no aglomerado da Fênix, os números não estavam coerentes e os pesquisadores estavam perdendo uma parte do processo. O Webb rastreou e mapeou o gás em arrefecimento que faltava e que acabará por alimentar a formação estelar. Mais importante ainda, este gás quente foi encontrado no interior de cavidades que traçam o gás muito quente, com uns escaldantes 10 milhões de graus Celsius, e o gás já arrefecido, com cerca de 10.000º C.
A capacidade do Webb para detectar esta temperatura específica de gás em arrefecimento, cerca de 300.000º C, deve-se em parte às suas capacidades instrumentais. No entanto, houve uma pequena ajuda da natureza. Esta particularidade envolve dois átomos ionizados muito diferentes, o neônio e o oxigênio, criados em ambientes semelhantes. A estas temperaturas, a emissão do oxigénio é 100 vezes mais brilhante, mas só é visível no ultravioleta. Embora o neônio seja muito mais tênue, brilha no infravermelho, o que permitiu o auxílio dos instrumentos avançados do Webb. Apesar desta emissão ser normalmente mais difícil de detectar, a sensibilidade do Webb no infravermelho médio corta todo o ruído.
A equipe espera agora empregar esta técnica para estudar aglomerados de galáxias mais típicos. Embora o aglomerado da Fênix seja, em muitos aspetos, único, esta prova de conceito é um passo importante para aprender como outros aglomerados de galáxias formam estrelas.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: Massachusetts Institute of Technology
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