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26 de fevereiro de 2024

Astrônomos Detectam Uma Gigantesca Fonte De Ondas de Rádio No Universo

Muito provavelmente você já viu aquela imagem que compara os neurônios no cérebro humano com o universo visto em grande escala. O universo lembra muito uma rede, parecida com a rede de neurônios no nosso cérebro, essa rede que representa o universo na sua maior escala é chamada de teia cósmica. Uma característica importante dessa teia cósmica é que nos nós dessa teia é onde estão concentradas as galáxias. Nos nós é onde estão os aglomerados de galáxias, as vezes contando com milhares de galáxias ali amontoadas. Às vezes temos aglomerados se fundindo, colidindo e criando um novo aglomerado. A fusão, ou colisão entre aglomerados de galáxias é o evento mais poderoso que acontece no nosso universo após o Big Bang e a quantidade de energia liberada nesse processo é gigantesca. Durante essas colisões partículas carregadas são aceleradas até perto da velocidade da luz, nesse processo emitem radiação em ondas de rádio e podem então ser detectadas por radiotelescópios aqui na Terra. E essa detecção é fundamental para que possamos entender esses nós da teia cósmica e consequentemente entender o universo em grande escala.

Recentemente, os pesquisadores usaram um instrumento chamado LOFAR, ou Low Frequency Array, um conjunto de antenas, um radiotelescópio que atua numa frequência específica, e com isso conseguiram descobrir quatro aglomerados de galáxias onde existe uma fraca emissão de ondas de rádio envolvendo todos os aglomerados e chegando até os seus arredores.

De acordo com os pesquisadores esse mega-halo se estende por até 10 milhões de anos-luz, ou seja, cobre um volume cerca de 30 vezes maior que o volume das fontes conhecidas de rádio até agora nos aglomerados de galáxias. E isso é muito bom para os astrônomos, pois essa emissão de ondas de rádio funciona como uma lanterna iluminando regiões periféricas dos aglomerados que antes eram invisíveis.

Para fazer essa descoberta os pesquisadores usaram um projeto do LOFAR conhecido como Two-metre Sky Survey, ou LoTSS para observar os 4 aglomerados de galáxias. Ao analisar os dados de um aglomerado eles notaram indícios de emissão de rádio em escalas gigantescas. Então, os pesquisadores decidiram analisar novamente todas as imagens de uma amostra de 310 aglomerados que estavam sendo estudados atrás de emissões semelhantes a essas.

Os astrônomos então descobriram que os outros 3 aglomerados dessa amostra também tinham emissões em ondas de rádio em escala semelhante, ficou claro então que eles haviam descoberto um novo tipo de fenômeno cósmico que abre a possibilidade de explorar a região externa de aglomerados de galáxias por meio de observações em ondas de rádio.

Só o LOFAR poderia ter feito essa descoberta, pois esses mega-halos, como são chamados, são muito grandes e sua emissão é muito fraca. Além disso, o espectro síncrotron mostra que eles são mais brilhantes na baixa frequência de ondas de rádio, portanto, o LOFAR que é um radiotelescópio que opera numa baixa frequência é o instrumento ideal para detectar esse tipo de fenômeno no universo.

Mesmo com o LOFAR a tarefa não foi fácil, pois esses objetos são difíceis de serem encontrados pois são extremamente fracos e para detectar é preciso realizar uma análise muito detalhada numa enorme quantidade de dados.

O LOFAR atualmente está passando por uma atualização e irá se transformar no LOFAR 2.0. Essa atualização está deixando o instrumento ainda mais sensível, de modo que informações mais interessantes ainda sobre os mega-halos poderão ser encontradas em breve. Com observações mais sensíveis será possível detectar muito mais mega-halos em mais aglomerados.

Esse é um ponto interessante, os mega-halos estão presentes na maioria dos aglomerados, talvez até em todos, mas não conseguem ser detectados, agora, com o LOFAR 2.0 com uma sensibilidade maior, será possível explorar a periferia dos aglomerados de galáxias e assim tentar responder a questão sobre quantos aglomerados possuem os mega-halos.

Outro fator muito importante, com a detecção de mais desses mega-halos, nós vamos conhecendo um pouco mais sobre a intrigada estrutura da teia cósmica do nosso universo.

Fonte:

https://www.astron.nl/lofar-detects-gigantic-radio-sources-in-the-universe/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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