Misterioso Fluxo Negro Cósmico Registrado no Universo Profundo

Aglomerados de galáxias distantes misteriosamente correm a milhões de milhas por hora ao longo de um caminho aproximadamente centrado nas constelações do céu do sul Centauro e Hydra. Um novo estudo liderado por Alexander Kashlinsky do Goddard Space Flight Center da NASA registrou esse movimento coletivo – apelidado de “fluxo negro” – a uma distância igual ao dobro da distância previamente relatada.

“Isso não é algo que nós procuramos, nós não podemos deixar de lado”, disse Kashlinsky. “Agora nós observamos que isso persiste a distâncias muito maiores – 2.5 bilhões de anos-luz de distância”.

Os aglomerados aparecem se mover ao longo de uma linha se estendendo para fora do sistema solar na direção de Centauro/Hydra, mas a direção do movimento é menos certa. Evidências indicam que os aglomerados estão se movendo como se afastassem da Terra, mas a equipe não pode descartar que o fluxo ocorra na direção contrária. “Nós detectamos o movimento ao longo deste eixo, mas atualmente nossos dados não podem nos ajudar a concluir com convicção se os aglomerados estão se afastando ou se aproximando de nós”, disse Kashlinsky.

O fluxo negro é controverso, pois a distribuição da matéria no universo observado não pode considerá-lo. Sua estrutura sugere que exista algo além do universo visível que está puxando matéria na nossa vizinhança. Os cosmologistas consideram a microondas de fundo – um flash de luz emitido 380000 anos após a formação do universo – como a última arma de referência cósmica. Relativo a isso, todos os movimentos de grande escala não deveriam apresentar uma direção preferencial.

O gás quente emissor de raios-X dentro do aglomerado de galáxias, dispersa os fótons das microondas cósmica de fundo ou CMB. Devido ao fato dos aglomerados de galáxias não seguirem com precisão a expansão do espaço, os comprimentos de onda dos fótons dispersados muda na maneira como ele reflete cada movimento individual do aglomerado.

Esse resultado em um minuto desvia a temperatura da microonda de fundo na direção do aglomerado. A mudança, que os astrônomos chamam de efeito cinemático Sunyaev-Zel’dovch, é tão pequeno que nunca tinha sido antes observado em um aglomerado de galáxias sozinho.

Mas em 2000, Kashlinky, trabalhando com Fernando Atrio-Barandela na Universidade de Salamanca na Espanha, demonstraram que era possível destacar esse súbito sinal de todos os ruídos envolvidos nas medidas, estudando um grande número de aglomerados.

Em 2008, armados com um catálogo de 700 aglomerados, construído por Harald Ebeling na Universidade do Havaí e Dale Kocevski, agora na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, os pesquisadores aplicaram a técnica no mapa trienal WMAP. Aí foi quando o misterioso movimento apareceu pela primeira vez.

O novo estudo construído com base no anterior utilizou os resultados de cinco anos do WMAP e dobrou o número  de aglomerados de galáxias analisadas.

“Isso leva em média, uma hora de telescópio para medir a distância de cada aglomerado que nós trabalhamos, sem mencionar os anos necessários para encontrar esses sistemas em primeiro lugar”, diz Ebeling. “Esse é um projeto que requer uma considerável continuidade”.

De acordo com Atrio-Barandela, que está focado em entender os possíveis erros na análise da equipe, o novo estudo fornece evidências mais fortes de que o fluxo negro é real. Por exemplo, quanto mais brilhante o aglomerado for aos comprimentos de onda de raios-X maior quantidade de gás ele terá para distorcer os fótons do CMB. “Quando foram processados os dados esses mesmos aglomerados apresentaram uma forte assinatura KSZ – diferentemente se o fluxo negro fosse somente casualidade estatística”, disse ele.

Em adição a isso, a equipe, que também inclui Alastair Edge da Universidade de Durham, Inglaterra, classificou o catálogo em quatro fatias diferentes representando os diversos intervalos de distâncias. Eles então examinaram a direção preferencial do fluxo dentro de cada fatia. Enquanto que o tamanho e a exata posição dessa direção apresentavam alguma variação, a tendência geral entre as fatias exibia uma incrível concordância.

Os pesquisadores estão atualmente trabalhando para expandir o seu catálogo de aglomerados com o objetivo de registrar o fluxo negro no dobro da distância atual. Melhorando a modelagem do gás quente dentro do aglomerado irá auxiliar em refinar a velocidade, eixo e direção do movimento.

Planos futures pretendem testar as descobertas com novos dados do projeto WMAP e da missão Planck da Agência Espacial Européia, que também está mapeando as microondas de fundo.

Fonte:

http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/releases/2010/10-023.html

Sérgio Sacani

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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