Messier 51 com longo tempo de exposição

Um intrigante par de galáxias em interação, Messier 51 (M51) é a 51ª entrada no famoso catálogo de Charles Messier.

© The Deep Sky Collective (M51)

Talvez a nebulosa espiral original, a grande galáxia com estrutura espiral semelhante a um redemoinho vista quase de frente, também seja catalogada como NGC 5194. Seus braços espirais e faixas de poeira varrem a frente de uma galáxia companheira (à direita), NGC 5195.

Cerca de 31 milhões anos-luz de distância, dentro dos limites da constelação Canes Venatici, M51 parece fraca e difusa ao olho em visões telescópicas diretas. Mas esta imagem notavelmente profunda mostra detalhes impressionantes das cores marcantes do par de galáxias e extensos detritos de maré. 

Uma colaboração de astrofotógrafos usando telescópios no planeta Terra combinou mais de 10 dias de tempo de exposição para criar este retrato definitivo da galáxia de M51. A imagem inclui 118 horas de dados de banda estreita que também revelam uma vasta nuvem brilhante de gás hidrogênio ionizado avermelhado descoberto no sistema M51.

Fonte: NASA

Fusões de galáxias elucidam o modelo de evolução galáctica

Um astrônomo australiano resolveu um mistério centenário sobre a forma como as galáxias evoluem de um tipo para outro.

© Gemini (NGC 4567 e NGC 4568)

O mesmo estudo mostra que a Via Láctea nem sempre foi uma espiral. O trabalho do professor Alister Graham, da Universidade de Swinburne, utiliza observações e conhecimentos novos e antigos para revelar como ocorre a especiação das galáxias. 

Nas décadas de 1920 e 1930, o astrônomo Edwin Hubble e outros estabeleceram uma sequência de variações na anatomia das galáxias, agora conhecida como classificação de Hubble ou diagrama de Hubble. Esta sequência carece de trajetórias evolutivas, mas continua sendo amplamente utilizada para classificar as galáxias com base no seu aspecto visual. 

As galáxias podem conter bilhões de estrelas que seguem ordenadamente órbitas circulares num disco apinhado num aglomerado esférico ou em forma de elipse. Estes discos podem conter padrões espirais, sendo que estas galáxias espirais definem um dos extremos da classificação de Hubble, há muito conhecida. Nesta sequência, as galáxias em forma de lentilha, conhecidas como galáxias lenticulares, com uma estrutura esférica central num disco sem espiral, foram consideradas a população de transição entre as galáxias espirais dominadas pelo disco, como Via Láctea, e as galáxias de forma elíptica, como M87. 

No novo estudo, o professor Graham analisou imagens ópticas do telescópio espacial Hubble e imagens infravermelhas do telescópio espacial Spitzer de 100 galáxias próximas. Comparando a sua massa estelar e a massa do buraco negro central, descobriu dois tipos de galáxias lenticulares: velhas e pobres em poeira, e ricas em poeira. 

As galáxias lenticulares ricas em poeira são construídas a partir de fusões de galáxias espirais. As galáxias espirais podem ter um pequeno esferoide central e um disco contendo braços espirais de estrelas, gás e poeira que se estendem para fora do centro. As galáxias lenticulares poeirentas têm esferoides e buracos negros notavelmente mais proeminentes do que as galáxias espirais e do que as galáxias lenticulares pobres em poeira. Numa reviravolta dos acontecimentos, este estudo mostrou que as galáxias espirais residem a meio caminho entre os dois tipos de galáxias em forma de lentilha. 

Se as galáxias lenticulares, pobres em poeira, acretam gás e material, isto pode perturbar gravitacionalmente o seu disco, induzindo um padrão espiral e alimentando a formação de estrelas, alterando a sua estrutura e forma. A Via Láctea tem várias galáxias satélites menores, como a anã de Sagitário e a anã de Cão Maior, e a sua estrutura revela uma rica história de aquisições. É provável que a Via Láctea tenha sido, em tempos, uma galáxia lenticular pobre em poeira que acretou material, incluindo a satélite Gaia Salsicha-Encélado, e que, com o tempo, evoluiu para a galáxia espiral em que vivemos atualmente. 

Imagens profundas obtidas por inúmeros telescópios terrestres nos últimos anos mostraram que esta é uma caraterística comum às galáxias espirais. Algumas aquisições serão mais dramáticas. Um acoplamento deste tipo está previsto para daqui a 4 a 6 bilhões de anos, quando a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda colidirem. A sua colisão destruirá os atuais padrões espirais em ambas as galáxias, dando origem a uma galáxia fundida com um esferoide mais dominante, lançará muitas nuvens de poeira e será acompanhada por um aumento da massa do buraco negro central. Isto levará ao nascimento de uma galáxia lenticular rica em poeira. 

A fusão subsequente de duas galáxias lenticulares poeirentas parece ser suficiente para apagar completamente os seus discos e para criar uma galáxia elíptica, incapaz de reter nuvens de gás frio com poeira. De certa forma, as galáxias lenticulares, pobres em poeira, aparecem como um registo fóssil das galáxias primordiais do Universo. Estas galáxias dominadas por discos são muito antigas e comuns. 

A fusão de duas delas, no Universo jovem, pode explicar a recente observação pelo telescópio espacial James Webb de uma galáxia massiva dominada por um esferoide quando o Universo tinha 700 milhões de anos. Além disso, a nova pesquisa revelou também que a fusão de duas galáxias elípticas é suficiente para explicar as galáxias mais massivas do Universo atual, observadas nos centros de aglomerados de galáxias com 1.000 membros. 

Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Fonte: Royal Astronomical Society

Retornando às galáxias do Rio

As grandes galáxias crescem englobando as pequenas.

© R. Colombari, M. Zamani & D. de Martin (NGC 1531 & NGC 1532)

Até a nossa própria galáxia se envolve em uma espécie de canibalismo galáctico, absorvendo pequenas galáxias que estão muito próximas e são capturadas pela gravidade da Via Láctea.

Na verdade, a prática é comum no Universo e ilustrada por este impressionante par de galáxias em interação nas margens da constelação austral de Eridanus, o Rio. Localizada a mais de 50 milhões de anos-luz de distância, a grande e distorcida espiral NGC 1532 é vista travada em uma luta gravitacional com a galáxia anã NGC 1531, sendo que a galáxia menor acabará perdendo. 

Visto quase de lado, a galáxia espiral NGC 1532 se estende por cerca de 100.000 anos-luz. As galáxias em fusão são captadas nesta nítida imagem da Dark Energy Camera montada no Telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile.

Acredita-se que o par NGC 1531 e NGC 1532 seja semelhante ao sistema bem estudado de espiral frontal e pequena companheira conhecido como M51.

Fonte: NASA

Visitando uma galáxia irregular

A galáxia irregular ESO 174-1, que se assemelha a uma nuvem solitária e nebulosa contra um plano de fundo de estrelas brilhantes, domina esta imagem do telescópio espacial Hubble.

© Hubble (ESO 174-1)

A galáxia irregular ESO 174-1 fica a cerca de 11 milhões de anos-luz da Terra e consiste em uma nuvem brilhante de estrelas e um tênue e sinuoso tentáculo de gás escuro e poeira. 

Esta imagem faz parte de uma coleção de observações do Hubble que visa conhecer nossos vizinhos galácticos próximos. Para ser mais preciso, as observações visam resolver as estrelas mais brilhantes e as propriedades básicas de todas as galáxias conhecidas em 10 megaparsecs (cerca de 32 milhões de anos-luz). Por exemplo, a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, está a cerca de 1,3 parsecs de distância (cerca de 4,2 anos-luz), ou seja, são impressionantes 40 trilhões de quilômetros!

O programa para captar todas as nossas galáxias vizinhas foi projetado para usar 2 a 3% do tempo do Hubble que absolutamente nenhum outro programa de observação pode usar. Muitos dos inúmeros objetos que o Hubble observa só podem ser vistos em determinadas épocas do ano, o que torna o preenchimento da programação do observatório um desafio logístico assustador. A observação de programas como o que captou a galáxia irregular ESO 174-1 ajuda os operadores do Hubble a aproveitar ao máximo cada minuto de observação. 

Fonte: ESA

Galáxias gigantes na constelação do Pavão

Com mais de 500.000 anos-luz de diâmetro, NGC 6872 (canto superior direito) é uma galáxia espiral barrada verdadeiramente enorme, com pelo menos 5 vezes o tamanho da Via Láctea.

© El Sauce Observatory / Mike Selby (galáxia Condor)

A aparência dos braços espirais distorcidos e esticados desta galáxia gigante sugere as magníficas asas de um pássaro gigante. Claro que seu apelido popular é a galáxia Condor. Encontra-se a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância em direção à constelação do sul de Pavo, o Pavão. 

Alinhados com regiões de formação de estrelas, os braços espirais distorcidos são devidos à interação gravitacional de NGC 6872 com a galáxia menor próxima IC 4970, vista logo acima do núcleo da galáxia gigante. 

A galáxia elíptica gigante dominante do grupo de galáxias Pavo, NGC 6876, está abaixo e à esquerda da elevada galáxia Condor. 

Fonte: NASA

Sonificação de dados astronômicos gerando harmonia cósmica

Novas sonificações foram geradas por telescópios da NASA.

© NASA (sonificação do Quinteto de Stephan)

Os astrônomos geralmente observam objetos no espaço através de vários telescópios. Como diferentes telescópios podem detectar diferentes tipos de luz, cada um traz suas próprias informações para o que está sendo observado. De certa forma, isso é semelhante a como diferentes notas da escala musical podem ser tocadas juntas para criar harmonias que são impossíveis apenas com notas isoladas. 

Nos últimos anos, a NASA vem produzindo sonificações de dados astronômicos de objetos no espaço. Este projeto pega os dados digitais captados por seus telescópios no espaço – a maioria dos quais é invisível a olho nu – e os traduz em notas musicais e sons para que possam ser ouvidos em vez de vistos. 

Cada camada de som nessas sonificações representa comprimentos de onda específicos de luz detectados pelo observatório de raios X Chandra da NASA, telescópio espacial James Webb, telescópio espacial Hubble e telescópio espacial Spitzer em várias combinações. 

No Quinteto de Stephan, quatro galáxias se movem em torno umas das outras, mantidas juntas pela gravidade, enquanto uma quinta galáxia está no quadro, mas na verdade está a uma distância muito diferente. Uma imagem visual do Quinteto de Stephan contém luz infravermelha do telescópio espacial James Webb (vermelho, laranja, amarelo, verde e azul) com dados adicionais do telescópio espacial Spitzer (vermelho, verde e azul) e luz de raios X do Chandra (azul claro). 

Uma sonificação desses dados começa no topo e varre a imagem para baixo. À medida que o cursor se move, o tom muda em relação ao brilho de maneiras diferentes. As galáxias de fundo e as estrelas de primeiro plano nas imagens visuais que Webb detecta são mapeadas para diferentes notas em uma marimba de vidro sintético. 

Enquanto isso, estrelas com picos de difração são tocadas como pratos de choque. As próprias galáxias do Quinteto de Stephan são ouvidas com frequências que mudam suavemente conforme a varredura passa sobre elas. Os raios X do Chandra, que revelam uma onda de choque que superaqueceu o gás a dezenas de milhões de graus, são representados por um som de corda sintética. 

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Uma galáxia de anel duplo

A maioria das galáxias não tem anéis de estrelas e gás, por que a M94 tem dois?

© Brian Brennan (M94)

Primeiro, a galáxia espiral M94 tem um anel interno de estrelas recém-formadas em torno de seu núcleo, dando-lhe não apenas uma aparência incomum, mas também um forte brilho interior. Uma das principais hipóteses de origem sustenta que um nó alongado de estrelas gira em M94 e gerou uma explosão de formação estelar neste anel interno. 

As observações também revelaram outro anel, um anel externo, mais fraco, de cor diferente, não fechado e relativamente complexo. O que causou este anel externo é atualmente desconhecido. 

A galáxia M94, retratada aqui, abrange cerca de 45.000 anos-luz no total, fica a cerca de 15 milhões de anos-luz de distância e pode ser visto com um pequeno telescópio em direção à constelação dos Cães de Caça (Canes Venatici). 

Fonte: NASA

Uma galáxia com aparência de água-viva à deriva

A galáxia com formato de água-viva JW39 paira serenamente nesta imagem do telescópio espacial Hubble.

© Hubble (JW39)

Esta galáxia fica a mais de 900 milhões de anos-luz de distância na constelação Coma Berenices, e é uma das várias galáxias deste tipo que o Hubble tem estudado nos últimos dois anos. 

Apesar da aparência serena desta galáxia, ela está à deriva em um ambiente ferozmente hostil; um aglomerado de galáxias. Em comparação com suas contrapartes mais isoladas, as galáxias em aglomerados de galáxias são muitas vezes distorcidas pela atração gravitacional de vizinhos maiores, que podem torcer as galáxias em uma variedade de formas estranhas e exuberantes. 

Se isso não bastasse, o espaço entre as galáxias em um aglomerado também é permeado por um plasma extremamente quente conhecido como meio intra-aglomerado. Embora esse plasma seja extremamente tênue, as galáxias que se movem através dele o experimentam quase como nadadores lutando contra uma corrente, e essa interação pode retirar das galáxias seu gás formador de estrelas. 

Essa interação entre o meio intra-aglomerado e as galáxias é chamada de decapagem por pressão de ram, e é o processo responsável pelos “tentáculos” desta galáxia. À medida que JW39 se moveu através do aglomerado, a pressão do meio intra-aglomerado removeu o gás e a poeira em longas faixas de formação estelar que agora se estendem para longe do disco da galáxia. 

Os astrônomos usando a Wide Field Camera 3 do Hubble estudaram esses elos em detalhes, pois são um ambiente particularmente extremo para a formação de estrelas. Surpreendentemente, eles descobriram que a formação de estrelas nos “tentáculos” dessas galáxias não era notavelmente diferente da formação de estrelas no seu disco. 

Fonte: ESA

Centaurus A: Uma ilha peculiar de estrelas

As galáxias são fascinantes.

© Marco Lorenzi (NGC 5128)

Nas galáxias, a gravidade sozinha mantém unidas coleções massivas de estrelas, poeira, gás interestelar, restos estelares e matéria escura. Na foto está NGC 5128, mais conhecida como Centaurus A (Cen A). 

A galáxia Cen A é a quinta galáxia mais brilhante no céu e está localizada a uma distância de cerca de 12 milhões de anos-luz da Terra. A forma distorcida de Cen A é o resultado de uma fusão entre uma galáxia elíptica e uma espiral. 

Seu núcleo galáctico ativo abriga um buraco negro supermassivo que é cerca de 55 milhões de vezes mais massivo que o nosso Sol. Este buraco negro central ejeta um jato rápido visível tanto no rádio quanto na luz de raios X. Os filamentos do jato são visíveis em vermelho no canto superior esquerdo. 

Novas observações do Event Horizon Telescope (EHt) revelaram um brilho do jato apenas em suas bordas, mas por razões que são atualmente desconhecidas, sendo um tópico ativo de pesquisa. 

Fonte: NASA

Primeira imagem direta de buraco negro expelindo um poderoso jato

Os astrônomos observaram, pela primeira vez numa mesma imagem, a sombra do buraco negro situado no centro da galáxia Messier 87 (M87) e o poderoso jato que este objeto lança para o espaço.

© MPIfR / NRAO (imagem do jato e sombra do buraco negro de M87)

As observações foram efetuadas em 2018, com telescópios pertencentes às redes GMVA (Global Millimetre VLBI Array), ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, e GLT (Greenland Telescope). 

Esta nova imagem ajuda os astrônomos a compreender melhor o processo que faz com que os buracos negros liberem jatos tão energéticos. A maioria das galáxias abriga um buraco negro supermassivo no seu centro. Embora sejam conhecidos por engolir matéria da sua vizinhança imediata, os buracos negros podem também lançar poderosos jatos de matéria que se estendem para além das galáxias que os acolhem.

Compreender como é que os buracos negros criam jatos tão grandes tem sido um problema de longa data na astronomia. Para estudar diretamente este fenômeno, temos que observar a origem do jato tão perto do buraco negro quanto possível.

A nova imagem mostra pela primeira vez isto mesmo: como a base de um jato se liga com a matéria que gira em torno de um buraco negro supermassivo. O alvo é a galáxia M87, localizada a 55 milhões de anos-luz, na nossa vizinhança cósmica, e que acolhe um buraco negro 6,5 bilhões de vezes mais massivo do que o Sol. 

Observações anteriores tinham conseguido obter imagens separadas da região próxima do buraco negro e do jato, no entanto, esta é a primeira vez que ambas as estruturas foram observadas em conjunto. A imagem foi obtida com o GMVA, o ALMA e o GLT, que formam uma rede de radiotelescópios global, operando em conjunto como se fosse um telescópio virtual gigante do tamanho da Terra, técnica chamada interferometria, que sincroniza os sinais captados por cada infraestrutura individual. Com uma rede de telescópios assim tão grande podemos observar detalhes muito pequenos na região em torno do buraco negro de M87.

A nova imagem mostra o jato emergindo próximo do buraco negro, bem como a sombra do próprio buraco negro. À medida que orbita o buraco negro, a matéria aquece e emite luz. O buraco negro curva e captura alguma desta luz, criando uma estrutura semelhante a um anel em torno do buraco negro, quando visto a partir da Terra. A escuridão no centro do anel é a sombra do buraco negro, da qual foram obtidas pela primeira vez imagens com o telescópio EHT (Event Horizon Telescope), em 2017. Tanto esta nova imagem como a obtida anteriormente com o EHT, combinam dados coletados por vários radiotelescópios de todo o mundo, mas a imagem divulgada hoje mostra a radiação de rádio emitida em um comprimento de onda maior do que a do EHT, ou seja, 3,5 mm em vez de 1,3 mm. O tamanho do anel observado pela rede GMVA é cerca de 50% maior do que o da imagem obtida com o EHT.

Estão previstas observações futuras com esta rede de telescópios, para se continuar  investigando como é que os buracos negros supermassivos podem lançar jatos tão poderosos. Este tipo de observações simultâneas permitirão o estudo dos complicados processos que ocorrem perto do buraco negro supermassivo.

Um artigo foi publicado na revista Nature. 

Fonte: ESO

Descoberta uma pequena galáxia com extraordinária formação estelar

Utilizando as primeiras observações do seu gênero, pelo telescópio espacial James Webb, astrônomos observaram mais de 13 bilhões de anos no passado para descobrir uma galáxia única e minúscula que gerou novas estrelas a um ritmo extremamente elevado para o seu tamanho.

© James Webb (galáxia RX J2129-z95)

A galáxia descoberta é uma das menores a esta distância, localizada a cerca de 500 milhões de anos após o Big Bang, e poderá ajudar os astrônomos a aprender mais sobre as galáxias que estavam presentes pouco depois do início do Universo. 

Os pesquisadores da Universidade do Minnesota efetuaram o estudo de galáxias que estavam presentes quando o Universo era muito mais novo podendo ajudar os cientistas a aproximarem-se da resposta a uma enorme questão em astronomia sobre como o Universo se tornou reionizado, mas a observação destes corpos distantes pode ser um desafio.

Neste caso, os pesquisadores foram capazes de encontrar e estudar esta pequena galáxia devido a um fenômeno de lente gravitacional, ou seja, onde a massa de uma galáxia curva e amplia a luz. Um aglomerado de galáxias que atua como lente fez com que esta pequena galáxia de fundo aparecesse 20 vezes mais brilhante do que seria se o aglomerado não estivesse ampliando a sua luz.

Os pesquisadores utilizaram a espectroscopia para medir a distância da galáxia, para além das suas propriedades físicas e químicas. O volume da galáxia é aproximadamente um milionésimo do da Via Láctea, mas é possível ver que ainda está formando o mesmo número de estrelas todos os anos. 

O telescópio espacial James Webb pode recolher cerca de 10 vezes mais luz do que o telescópio espacial Hubble e é muito mais sensível a comprimentos de onda mais longos e na região do espectro infravermelho. Isto permite aceder a uma janela de dados inteiramente nova. 

Um artigo foi publicado na revista Science. 

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Em busca da explosão de supernova numa galáxia espiral

A galáxia espiral barrada UGC 678 ocupa o centro do palco nesta imagem do telescópio espacial Hubble.

© Hubble (UGC 678)

A espetacular galáxia fica a cerca de 260 milhões de anos-luz da Terra na constelação de Peixes e está quase de frente, permitindo que seus braços espirais preguiçosamente sinuosos se estendam por esta imagem. Em primeiro plano, uma galáxia menor parece dividir a porção superior de UGC 678. 

Assim como os humanos, as estrelas têm um ciclo de vida natural; elas nascem, crescem e eventualmente envelhecem e morrem. Estudar esse ciclo de vida estelar, geralmente chamado de evolução estelar, é um tópico importante para os astrônomos. O fim da vida das estrelas pode ser marcado por eventos verdadeiramente espetaculares, incluindo explosões titânicas de supernovas, a criação de estrelas de nêutrons inimaginavelmente densas e até mesmo o nascimento de buracos negros.

A UGC 678 foi recentemente considerada a anfitriã de um desses eventos; em 2020, o telescópio robótico ATLAS escaneando o céu noturno em busca de asteroides perigosos descobriu evidências de uma enorme explosão da supernova AT2020abjq na galáxia. 

Duas observações separadas do Hubble se voltaram para UGC 678 para vasculhar a galáxia em busca das consequências de sua explosão de supernova. Uma equipe de astrônomos usou a Advanced Camera for Surveys do Hubble e a outra a Wide Field Camera 3, mas ambas pretendiam explorar UGC 678 na esperança de descobrir pistas sobre a identidade da estrela que produziu a supernova de 2020. 

Fonte: ESA

O nascimento de um aglomerado de galáxias no Universo primordial

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipe de astrônomos descobriu um vasto reservatório de gás quente no aglomerado de galáxias ainda em formação em torno da galáxia Teia de Aranha; trata-se da mais distante detecção de gás quente efetuada até agora.

© ALMA / Hubble (Teia de Aranha)

Os aglomerados de galáxias são uns dos maiores objetos conhecidos no Universo e este resultado revela-nos quão primordiais são de fato estas estruturas. Os aglomerados de galáxias, tal como o nome sugere, são constituídos por um enorme número de galáxias, que pode chegar a vários milhares. Estas estruturas contêm ainda um imenso meio “intra-aglomerado” gasoso que permeia o espaço entre as galáxias do aglomerado. Este gás tem consideravelmente mais massa do que as galáxias propriamente ditas. 

Muita da física dos aglomerados de galáxias é bem conhecida; no entanto observações das fases mais primordiais da formação do meio intra-aglomerado ainda são escassas. Anteriormente, este meio só tinha sido estudado em aglomerados de galáxias próximos e completamente formados. Contudo, detectar o meio intra-aglomerado em protoaglomerados distantes, isto é, em aglomerados de galáxias ainda se formando, permite aos astrônomos observar estas estruturas nas suas fases de formação iniciais.

Uma equipe liderada por Luca Di Mascolo, autor principal deste estudo e pesquisador na Universidade de Trieste, Itália, pretendeu detectar o meio intra-aglomerado num protoaglomerado do Universo primordial. Os aglomerados de galáxias são tão massivos que atraem gás que cai na direção dele e que, consequentemente, aquece.

Há mais de uma década que simulações cosmológicas preveem a presença de gás quente em protoaglomerados, no entanto, a confirmação observacional destas previsões tem faltado. Os astrônomos pretendem explorar o protoaglomerado Teia de Aranha, localizado numa época em que o Universo tinha apenas 3 bilhões de anos. Apesar de ser o protoaglomerado mais estudado, a presença do meio infra-aglomerado tem-se mantido elusiva.

A descoberta de um grande reservatório de gás quente no Teia de Aranha indicaria que o sistema estaria a caminho de ser tornar um aglomerado de galáxias propriamente dito e duradouro ao invés de se dispersar. A equipa de Di Mascolo detectou o meio intra-aglomerado do Teia de Aranha usando um efeito térmico chamado Sunyaev-Zeldovich (SZ). Este efeito ocorre quando a radiação cósmica de fundo de micro-ondas, ou seja, uma radiação vestígio do Big Bang, passa pelo meio intra-aglomerado e interage com os elétrons do gás quente que se deslocam em 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 aglomerado de galáxias na radiação cósmica de fundo. Ao medir estas sombras na radiação cósmica de fundo, os astrônomos conseguem assim inferir a existência de gás quente, estimar a sua massa e mapear a sua forma

Os pesquisadores determinaram que o protoaglomerado Teia de Aranha contém um vasto reservatório de gás quente com uma temperatura de algumas dezenas de milhões de graus Celsius. Tinha sido já detectado anteriormente neste protoaglomerado gás frio, no entanto a massa de gás quente encontrada neste novo estudo é muito superior, da ordem de milhares de vezes maior. Este resultado mostra que o protoaglomerado Teia de Aranha deverá efetivamente transformar-se num aglomerado massivo de galáxias dentro de uns 10 bilhões de anos, aumentando ainda a sua massa de, pelo menos, um fator dez. 

O futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO e os seus instrumentos de vanguarda, tais como o HARMONI e o MICADO, serão capazes de observar protoaglomerados e mostrar as galáxias que aí residem com muito detalhe. Juntamente com as capacidades do ALMA em traçar o meio intra-aglomerado, fornecendo informação crucial sobre a formação das maiores estruturas do Universo primordial. 

Este trabalho foi publicado na revista Nature.

Fonte: ESO

Uma galáxia poderosa e solitária

Quando o Universo tinha apenas um terço de sua idade atual, a maioria dos aglomerados de galáxias ainda estava se formando. Agora, as observações revelam que um deles já estava no jogo final: a galáxia 3C 297.

© Chandra / VLA / Gemini (galáxia 3C 297)

Os dados de raios X do Chandra são coloridos em roxo nesta imagem, mostrando o halo de gás quente que envolve 3C 297. Os dados de rádio do Very Large Array são vermelhos e destacam os jatos movidos de buracos negros. Os dados de luz visível do telescópio Gemini são verdes e vêm principalmente da própria galáxia. Dados de luz visível e infravermelho do telescópio espacial Hubble (azul e laranja, respectivamente) também foram incluídos. O campo de visão desta imagem é muito pequeno para mostrar qualquer uma das galáxias circundantes, nenhuma das quais está à mesma distância de 3C 297. 

Este chamado grupo fóssil consiste em apenas uma galáxia, porque já comeu todas as suas companheiras. Os astrônomos há muito estudam 3C 297, uma galáxia elíptica gigante que hospeda um buraco negro supermassivo e um poderoso jato alimentado por um buraco negro que se estende por cerca de 140.000 anos-luz no espaço intergaláctico. Sua luz viajou 9,2 bilhões de anos-luz até a Terra. 

O poder de tais galáxias, gravitacional ou não, é conhecido por influenciar seu ambiente. Então, Valentina Missaglia (Universidade de Torino, Itália) e seus colegas começaram a explorar seus arredores em detalhes. As imagens do observatório de raios X Chandra revelaram gás de milhões de graus ao redor da galáxia, o tipo de halo de gás típico de grupos com muitos membros. As características do jato de dois lóbulos saindo do centro da galáxia também indicam a largura do halo de gás. Um lóbulo está dobrado, como visto anteriormente em observações de rádio, e o outro colidiu com o gás circundante, iluminando-se em raios X. Ambas as características apontam para um halo de gás gigante e com muitas companheiras.

Mas medições espectroscópicas com o Observatório Gemini no Havaí mostram que nenhuma das galáxias que cerca de 3C 297 está perto dela, elas estão alinhadas apenas por acaso. Quaisquer companheiras que as observações possam ter perdido teriam que ser 10 vezes mais fracas que a nossa, colocando-as na ordem das galáxias anãs.

O cenário mais provável que explicaria todas as observações é que 3C 297 era um grupo de galáxias, mas em apenas alguns bilhões de anos conseguiu assimilar todas elas. Se este grupo for um fóssil, é um recordista, residindo em um Universo de apenas 4,5 bilhões de anos. O recordista anterior existia 5,8 bilhões de anos após o Big Bang. Isto começa a ultrapassar os limites da rapidez com que as galáxias e os aglomerados de galáxias devem ter se formado. 

Para confirmar a descoberta, a pesquisadora gostaria de ver um censo mais completo das galáxias ao seu redor. Pode ser que estejamos vendo um grupo fóssil em um estágio anterior de evolução. Ao contrário de outros grupos de fósseis, cujos halos de raios X não são notáveis, o halo em torno de 3C 297 “parece um tanto perturbado”. Isso pode ser devido a uma fusão recente, o que significa que a galáxia acabou de absorver suas companheiras.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal. 

Fonte: Sky & Telescope

Tudo, em um só lugar, de uma só vez

Esta imagem luminosa mostra a galáxia espiral Z 229-15, fotografada com belos detalhes pelo telescópio espacial Hubble, um objeto celeste que fica a cerca de 390 milhões de anos-luz da Terra, na constelação de Lyra.

© Hubble (galáxia Z 229-15)

Na imagem, nota-se que Z 229-15 tem dois braços quase retos vindos da esquerda e da direita do núcleo que encontram um anel estrelado ao redor da borda da galáxia. O anel é de cor azulada e o núcleo é dourado e brilhante. Um fraco halo de luz também envolve a galáxia. Há uma estrela brilhante com muitos picos de difração e algumas estrelas pequenas ao redor em um fundo preto.

A galáxia Z 229-15 é um daqueles objetos celestes interessantes que, se você decidir pesquisá-lo, encontrará vários aspectos diferentes: às vezes como um núcleo galáctico ativo (um AGN); às vezes como um quasar; e às vezes como uma galáxia Seyfert. Qual destes é realmente o Z 229-15? 

A resposta é que são todas essas coisas ao mesmo tempo, porque essas três definições têm uma sobreposição significativa. Os AGNs e quasares são descritos em detalhes no Hubble Word Bank, mas, em essência, um AGN é uma pequena região no núcleo de certas galáxias (chamadas de galáxias ativas) que é muito mais brilhante do que apenas as estrelas da galáxia seriam. 

A luminosidade extra se deve à presença de um buraco negro supermassivo no núcleo da galáxia. O material sugado para um buraco negro na verdade não cai diretamente nele, mas é atraído para um disco giratório, de onde é inexoravelmente puxado em direção ao buraco negro. Este disco de matéria fica tão quente que libera uma grande quantidade de energia em todo o espectro eletromagnético, e é isso que faz os AGNs parecerem tão brilhantes.

Os quasares são um tipo particular de AGN; eles são tipicamente extremamente brilhantes e distantes da Terra, várias centenas de milhões de anos-luz são considerados próximos para um quasar, tornando Z 229-15 positivamente local. 

Frequentemente, um AGN é tão brilhante que o resto da galáxia não pode ser visto, mas as galáxias Seyfert são galáxias ativas que hospedam AGNs (quasares) muito brilhantes, enquanto o resto da galáxia ainda é observável. Então Z 229-15 é uma galáxia Seyfert que contém um quasar e que, por definição, hospeda um AGN. A classificação em astronomia pode ser um desafio! 

Fonte: ESA