Astrônomos estão ajudando a encontrar átomos indescritíveis em todo o universo
Astrônomos da Universidade de
Toronto detectaram algumas das coisas mais indescritíveis em nosso universo,
analisando profundamente a teia cósmica, a rede de filamentos e nós que traçam
a distribuição em larga escala das galáxias.
Embora as galáxias produzam a
maior parte da luz visível do universo, elas contêm menos de 10% de todos os
átomos do cosmos. A maior parte do resto está na teia cósmica na forma de um
gás tão difuso que não há mais do que cerca de um átomo por pé cúbico de espaço
– muito mais vazio do que o melhor vácuo já alcançado na Terra.
“Como o gás é tão fino, é
extremamente difícil de ver”, diz o cosmólogo Adam Hincks, professor assistente
nomeado para o departamento de astronomia e astrofísica David A. Dunlap e o St.
Michael’s College. “Durante anos, os astrônomos se referiram a isso como o
‘problema do bárion perdido’. Eles esperavam ver muitos átomos – aos quais nos
referimos como bárions – mas só encontraram uma fração deles quando somamos
toda a matéria brilhante que podiam detectar.
Nos últimos anos, no entanto, os
astrônomos finalmente começaram a descobrir esses átomos indescritíveis.
Em Toronto, Hincks – que também é
o titular inaugural na St. Michael’s da Sutton Family Chair em Ciência,
Cristianismo e Culturas – liderou uma equipe internacional de cientistas que
detectou o gás quente difuso em um filamento de aproximadamente 40 milhões de
anos-luz entre dois aglomerados de galáxias.
Hincks e seus colaboradores
usaram dados de arquivo do satélite Planck e dados mais recentes do Atacama
Cosmology Telescope (ACT), no norte do Chile, que analisam o Fundo de
Microondas Cósmica (CMB), a luz mais antiga do universo.
Ao observar como a luz CMB foi
espalhada pelo gás do filamento, eles determinaram que o gás no filamento tem a
massa de cerca de 50 bilhões de sóis – cerca de 50 vezes mais massa do que a
nossa Via Láctea.
Embora a evidência do gás
filamentoso neste sistema tenha sido encontrada anteriormente com os dados do
Planck, o instrumento ACT maior aguçou a imagem consideravelmente, tornando a
distinção entre os aglomerados de galáxias e o filamento muito mais clara.
A pesquisa é descrita em um artigo publicado no início deste ano no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Os co-autores de Hincks na U of T incluem Martine Lokken, Ph.D. estudante do departamento de astronomia e astrofísica da U of T, e J. Richard Bond, professor do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica (CITA).
Enquanto a pesquisa liderada por
Hincks se concentra nos bárions desaparecidos em um determinado conjunto de
galáxias, Lokken tem descoberto como esse gás é distribuído em um conjunto de
regiões especiais da teia cósmica.
Lokken, que é supervisionado por
Bond e Renée Hlozek, professora associada do Dunlap Institute for Astronomy
& Astrophysics, usou dados do Dark Energy Survey para identificar quase
1.000 aglomerados de galáxias que vivem em regiões do universo que
provavelmente são permeadas por gás de filamento. que é mais denso e mais
quente que a média.
Lokken então combinou seu sinal de gás estendido nos dados Planck e ACT. Ela encontrou evidências não apenas de gás nos próprios aglomerados, mas também em padrões filamentosos estendidos para longe dos aglomerados. Espera-se que estes contenham grande parte do gás difuso descrito no artigo de Hincks.
“Nosso trabalho demonstra uma
nova maneira de estudar o gás na teia cósmica”, diz Lokken. “Responsabilizar
todos os chamados ‘bárions desaparecidos’ é uma das tarefas mais importantes
que nós, como cosmólogos, precisamos enfrentar. Nossos estudos direcionais de
gás cósmico são uma nova maneira de investigar esse problema e outras questões
sobre as origens de nossa universo.”
Fonte: phys.org
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