Astrônomos detectaram uma onda de choque de 'elo perdido' na fusão de galáxias

Raio-X composto e imagem óptica de Abell 98. (Arnab Sarkar) 

A colossal onda de choque gerada pelos primeiros estágios de uma colisão entre algumas das estruturas mais massivas do Universo acaba de ser vista e fotografada pela primeira vez. A detecção foi encontrada no aglomerado de galáxias Abell 98, que é uma grande estrutura composta por três subaglomerados menores de galáxias localizadas a mais de 1,2 bilhão de anos-luz do Sistema Solar. 

Lá, um enorme filamento de gás contém o enorme choque ao longo do eixo de fusão que foi teoricamente previsto para ser o primeiro ‘contato’ entre dois subaglomerados de galáxias quando eles começam a se fundir. 

“Com esta descoberta, capturamos dois subaglomerados de um aglomerado de galáxias em uma época crucial do processo de fusão, com um forte choque entre eles, fornecendo um elo perdido para a formação das estruturas mais massivas do nosso Universo”, disse físico e astrônomo Arnab Sarkar, da Universidade de Kentucky. 

O Universo está constantemente no processo de interagir e se organizar. As galáxias não são entidades isoladas vagando pelo espaço; a gravidade está em toda parte, e o constante push-pull e interação resulta em aglomerados e superaglomerados e megaaglomerados e filamentos, dançando um ao redor do outro e formando estruturas cada vez maiores. 

Essas interações não estão ocorrendo, é claro, em nada que se aproxime remotamente das escalas de tempo humanas; mas, observando aglomerados em diferentes estágios de fusão, os astrônomos podem reconstruir como essas colisões ocorrem. 

Dentro de aglomerados de galáxias, como você pode imaginar, o ambiente gravitacional é bastante intenso, com subaglomerados se fundindo para formar estruturas maiores dentro do aglomerado geral. Em 2014, os astrônomos notaram que dois subgrupos dentro de Abell 98 – chamados A98N e A98S – pareciam estar se fundindo, como evidenciado por assinaturas de brilho e temperatura em A98N consistentes com um choque de fusão entre os dois. 

Sarkar e sua equipe, que apresentaram suas descobertas na 240ª reunião da American Astronomical Society, observaram mais de perto a região entre os dois subaglomerados usando o Observatório de raios-X Chandra, que orbita a Terra. Lá, eles encontraram o que descrevem como “evidência definitiva” de uma borda de choque ao sul da A98N. 

Isso, dizem eles, é um grande negócio. Embora as fusões entre e intra-aglomerados devam ser bastante comuns (porque, bem, o Universo está cheio de aglomerados de galáxias), pegar um em seus estágios iniciais é bastante raro. Vemos muito nos estágios posteriores, incluindo as ondas de choque geradas por essas interações extremas, mas muito poucas à medida que os aglomerados se juntam. 

Isso pode ser porque eles são mais difíceis de detectar, mas a detecção feita por Sarkar e seus colegas pode informar pesquisas futuras, fornecendo algumas informações sobre o que procurar. E, é claro, preenche algumas das lacunas cruciais em nossa compreensão de como as fusões em cluster ocorrem e evoluem. Isso significa que poderemos fazer melhores previsões sobre a evolução dos aglomerados de galáxias. 

“Este resultado é importante porque diferentes simulações de computador parecem estar nos dizendo coisas diferentes sobre o que devemos observar no início de uma fusão de aglomerados de galáxias”, disse Sarkar. “Aqui, temos uma imagem de como esse processo realmente se parece, e isso pode ser usado para informar nossos modelos teóricos”. 

Fonte: sciencealert.com