Um aglomerado de galáxias recém-descoberto pode reescrever a nossa compreensão do cosmos, à medida que os cientistas identificam “algo que o universo não deveria ter”.
Os pesquisadores descobriram que o aglomerado estava queimando cinco vezes mais quente do que o esperado, apenas 1,4 bilhão de anos após o Big Bang.
Os astrónomos pensavam que tais temperaturas extremas só seriam possíveis em aglomerados de galáxias mais maduros e estáveis, que se formaram mais tarde na vida do Universo.
Este “aglomerado de bebés” quente pode sugerir que os primeiros momentos do Universo foram muito mais explosivos do que se pensava anteriormente.
Os cientistas acreditam que o calor inesperado pode ser o produto de três buracos negros supermassivos escondidos nas profundezas do aglomerado.
O co-autor Dazhi Zhou, candidato a doutoramento na Universidade da Colúmbia Britânica, diz: “Não esperávamos ver uma atmosfera de aglomerado tão quente tão cedo na história cósmica.
“Na verdade, no início fiquei cético em relação ao sinal, pois era forte demais para ser real.
“Mas após meses de verificação, confirmámos que este gás é pelo menos cinco vezes mais quente do que o previsto, e ainda mais quente e energético do que o que encontramos em muitos aglomerados atuais”.
Os cientistas descobriram “algo que o universo não deveria ter” ao encontrarem um aglomerado de galáxias queimando cinco vezes mais quente do que o esperado, apenas 1,4 bilhão de anos após o Big Bang (impressão artística)
Os aglomerados de galáxias são alguns dos maiores objetos do universo que podem ser mantidos juntos sob sua própria gravidade.
São enormes coleções de galáxias individuais, matéria escura invisívele nuvens de gás superaquecidas.
Nos espaços entre as galáxias, o gás é aquecido em plasma que pode atingir centenas de milhões de graus e brilha intensamente no espectro de raios X.
Os cientistas pensavam que este “meio intraenxame” era aquecido por interacções gravitacionais entre galáxias à medida que um enxame imaturo e instável amadurece e colapsa para dentro, para um estado estável.
No entanto, a nova descoberta dos pesquisadores, publicada em Naturezasugere que este modelo de evolução pode não estar correto.
Usando um grupo de telescópios conhecido como Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os investigadores analisaram 12 mil milhões de anos no passado.
Nesta altura, o enxame de galáxias apelidado de SPT2349-56 era extremamente imaturo, mas já extraordinariamente grande para a sua idade.
O seu núcleo estende-se por mais de 500.000 anos-luz de diâmetro, aproximadamente o tamanho do vasto halo de matéria e matéria escura que rodeia a Via Láctea.
Os aglomerados de galáxias são alguns dos maiores objetos do universo, às vezes contendo milhares de galáxias individuais conectadas por nuvens de gás superaquecido conhecidas como meio intraaglomerado. Na foto: um aglomerado globular separado conhecido como NGC 2210
Utilizando o observatório ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os cientistas medem a temperatura do meio intraenxame num aglomerado de galáxias a mais de 12 mil milhões de anos-luz da Terra. Eles descobriram que isso era muito mais quente do que as melhores teorias previam
O aglomerado também contém mais de 30 galáxias extremamente ativas que produzem estrelas 5.000 vezes mais rápido que a nossa própria galáxia.
No entanto, quando os investigadores usaram o ALMA para medir a temperatura do meio intraenxame, descobriram que era muito mais quente do que os modelos previstos para esta altura no Universo.
Os cientistas não têm certeza de como o aglomerado ficou tão mais quente do que o esperado.
No entanto, os investigadores sugerem que poderá estar relacionado com os três buracos negros supermassivos recentemente descobertos no aglomerado.
Os buracos negros supermassivos são a maior classe de buracos negros, com massas pelo menos 100.000 vezes maiores que a do nosso sol.
Buracos negros supermassivos são normalmente encontrados no coração das galáxias, onde se alimentam de gases e liberam enormes quantidades de radiação de raios X.
O co-autor, Professor Scott Chapman, da Universidade de Dalhousie, que conduziu a investigação enquanto estava no Conselho Nacional de Investigação do Canadá, diz que estes buracos negros “já estavam a bombear enormes quantidades de energia para o ambiente circundante e a moldar o jovem aglomerado, muito antes e com mais força do que pensávamos”.
Isso ocorre no momento em que os astrônomos encontram mais buracos negros supermassivos no início do universo que parecem ter crescido muito mais rápido do que o esperado.
Os cientistas dizem que o calor foi provavelmente gerado por três buracos negros supermassivos. Estes são a maior classe de buracos negros (impressão artística) e normalmente se formam nos núcleos das galáxias
Isto ocorre depois que os pesquisadores descobriram um buraco negro supermassivo crescendo ativamente dentro de uma galáxia apenas 570 milhões de anos após o Big Bang (foto), sugerindo que os buracos negros podem ter crescido mais rápido no início do universo do que o esperado.
No ano passado, investigadores que utilizaram o Telescópio Espacial James Webb detectaram um buraco negro supermassivo com um “pequeno ponto vermelho” que estava a crescer activamente dentro de uma galáxia apenas 570 milhões de anos após o Big Bang.
É importante ressaltar que este buraco negro era muito maior do que o tamanho da galáxia hospedeira poderia sugerir.
Isto implica que os buracos negros podem ter crescido mais rapidamente do que as galáxias que os albergaram no Universo primitivo, mesmo em galáxias relativamente pequenas.
O professor Chapman diz que estudar como essas dinâmicas se desenrolam é fundamental para explicar o universo que nos rodeia hoje.
Ele diz: “Compreender os aglomerados de galáxias é a chave para compreender as maiores galáxias do universo.
“Estas galáxias massivas residem maioritariamente em enxames, e a sua evolução é fortemente moldada pelo ambiente muito forte dos enxames à medida que se formam, incluindo o meio intraenxame”.