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29 de fevereiro de 2024

H2356-309: Descobertas Com Raios-X Apontam Para a Localização da Matéria Perdida no Universo Próximo


Os cientistas têm usado o Observatório de Raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA para detectar um vasto reservatório de gás localizado ao longo de uma estrutura de galáxias em forma de parede a uma distância aproximada de 400 milhões de anos-luz da Terra. A imagem acima, é uma ilustração e tenta mostrar em detalhe a chamada Parede de Galáxias de Sculptor. Galáxias espirais e elípticas são mostradas ao longo dessa parede juntamente com o gás recentemente detectado, que é parte do chamado Warm Hot Intergalactic Medium, ou WHIM, mostrado em azul. Essa descoberta é a evidência mais forte de que a matéria perdida no universo próximo está localizada em enormes redes de gás quente e difuso.

A emissão de raios-X do WHIM nessa parede é muito fraca e apagada para ser detectada, então a pesquisa foi feita procurando a absorção luz de fontes brilhantes localizadas em segundo plano pelo WHIM, usando observações profundas feitas com o Chandra e com o XMM. Essa fonte de fundo é um buraco negro supermassivo de crescimento rápido localizado muito além da parede a uma distância de aproximadamente dois bilhões de anos-luz. Isso é mostrado nessa ilustração como uma fonte parecida com uma estrela, com a luz viajando através da Parede do Sculptor em direção a Terra. A localização relativa da fonte de fundo, da Parede do Sculptor e da Via Láctea são mostradas em um gráfico separado onde a visão é feita olhando-se para baixo na fonte e para cima a partir da parede.

Um espectro de raios-X da fonte de fundo é mostrado no detalhe, onde os pontos amarelos no gráfico mostram os dados do Chandra e a linha vermelha mostra o melhor modelo que ajusta os pontos do espectro após se ter incluído todos os dados do Chandra e do XMM. A inclinação no raio-X em direção ao lado direito do espectro corresponde à absorção feita pelos átomos de oxigênio no WHIM contido na parede do Sculptor. As características da absorção são consistentes com a distância da parede do Sculptor, bem como com a temperatura e densidade prevista do WHIM. Esse resultado dá aos cientistas confiança que o WHIM também poderá ser encontrado em outras estruturas de grande escala.

Esse resultado apoia as previsões de que metade da matéria normal no universo local é encontrada em redes de gás quente e difuso que compõem o WHIM. Matéria normal, que é diferente da matéria escura, é composta de partículas, como prótons e nêutrons, que são encontradas na Terra, nas estrelas, no gás e em todos os lugares. Uma variedade de medidas têm fornecido uma boa estimativa da quantidade dessa chamada “matéria normal” presente quando o universo tinha somente poucos bilhões de anos de vida. Contudo, um inventário do universo próximo tem identificado somente metade da matéria como sendo a matéria normal, uma queda muito grande e o surgimento assim da chamada matéria perdida.

Fonte:

http://chandra.harvard.edu/photo/2010/h2356/



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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