Observações obtidas com os telescópios do ESO fornecem terceira dimensão crucial para sondar o lado escuro do Universo.
Os telescópios do ESO forneceram a uma equipa internacional de astrónomos a terceira dimensão na maior caçada de sempre das maiores estruturas gravitacionalmente ligadas do Universo — os enxames de galáxias.
Observações obtidas pelo VLT e pelo NTT complementam as capturadas por outros observatórios em todo o globo e no espaço, no âmbito do rastreio XXL — uma das maiores buscas destes enxames.
Imagem de raios X do campo sul do XXL.
Crédito: ESA/XMM-Newton/XXL survey consortium/(S. Snowden, L. Faccioli, F. Pacaud)
Os enxames de galáxias são aglomerações massivas de galáxias que albergam enormes reservatórios de gás quente — as temperaturas são tão elevadas que se produzem raios X. Estas estruturas são úteis para os astrónomos porque se pensa que a sua construção é influenciada pelas componentes mais estranhas do Universo — a matéria escura e a energia escura. Por isso, ao estudar as suas propriedades em diferentes fases da história do Universo, os enxames de galáxias podem ajudar-nos a compreender melhor o lado escuro do Universo.
A equipa, composta por mais de 100 astrónomos de todo o mundo, começou uma busca destes monstros cósmicos em 2011. Apesar da radiação de raios X de alta energia que revela a sua localização ser absorvida pela atmosfera terrestre, podemos detectá-la com a ajuda de observatórios de raios X colocados no espaço. Assim, combinou-se um rastreio realizado pelo XMM-Newton da ESA — executado com a maior quantidade de tempo de observação alguma vez concedido neste telescópio — com observações do ESO e doutros observatórios. O resultado é uma enorme e crescente coleção de dados que cobre todo o espectro electromagnético, colectivamente chamada rastreio XXL.
“O objetivo principal do rastreio XXL é fornecer uma amostra bem definida de cerca de 500 enxames de galáxias até uma distância correspondente a uma idade do Universo de cerca de metade da sua idade atual,” explica a investigadora principal do XXL, Marguerite Pierre do CEA, Saclay, França.
O telescópio XMM-Newton fez imagens de duas zonas do céu — cada uma com cem vezes a área da Lua Cheia — numa tentativa de descobrir um grande número de enxames de galáxias previamente desconhecidos. A equipa do rastreio XXL divulgou agora os seus resultados numa série de artigos científicos sobre os 100 enxames mais brilhantes descobertos.
(Os enxames de galáxias de que tratam os 13 artigos científicos encontram-se a desvios para o vermelho entre z = 0,05 e z = 1,05, o que corresponde a uma idade do Universo entre 13 e 5,7 mil milhões de anos, respectivamente.)
Observações obtidas com o instrumento EFOSC2 instalado no New Technology Telescope (NTT), juntamente com observações do instrumento FORS montado no Very Large Telescope do ESO (VLT), foram também utilizadas para analisar de modo cuidado a radiação emitida pelas galáxias no seio destes enxames de galáxias. Estas observações permitiram aos astrónomos medir as distâncias precisas aos enxames de galáxias, dando-nos assim uma vista tridimensional do cosmos, absolutamente necessária para fazer medições da matéria escura e da energia escura.
Espera-se que o rastreio XXL produza muitos resultados excitantes e inesperados, mas apenas com um quinto dos dados que se esperam obter no final, obtiveram-se já alguns resultados importantes e surpreendentes.
Um dos artigos científicos relata a descoberta de cinco novos superenxames — enxames de enxames de galáxias — a juntar aqueles já conhecidos, tais como o nosso próprio superenxame, o Superenxame Laniakea.
Outro artigo trata de observações de seguimento obtidas para um enxame de galáxias em particular (conhecido pelo nome informal de XLSSC-116), situado a cerca de seis mil milhões de anos-luz de distância. Com o instrumento MUSE do VLT observou-se neste enxame uma fonte de luz difusa invulgarmente brilhante.
“Esta é a primeira vez que conseguimos estudar com detalhe a radiação difusa de um enxame de galáxias distante, pondo assim em evidência o poder do MUSE neste tipo de estudos,” explicou o co-autor Christoph Adami do Laboratoire d´Astrophysique, Marseille, França.
A equipa utilizou também os dados para confirmar a ideia de que no passado os enxames de galáxias são muito mais pequenos que os que observamos atualmente — uma descoberta importante para a compreensão teórica da evolução dos enxames ao longo da vida do Universo.
O simples ato de contar os enxames de galáxias nos dados XXL confirmou também um resultado anterior algo estranho — existem menos enxames distantes do que o esperado com base nas predições dos parâmetros cosmológicos medidos pelo telescópio Planck da ESA. A razão desta discrepância não é conhecida, no entanto a equipa espera resolver esta curiosidade cosmológica quando tiver acesso à amostra total de enxames em 2017.
Estes quatro resultados importantes são apenas o preâmbulo do que ainda está para vir deste enorme rastreio de alguns dos mais massivos objetos do Universo.
Este é um artigo do ESO, que pode ser lido aqui.
Comparação de um enxame de galáxias distante em raios X (esquerda) e no visível (direita) .
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