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23 de fevereiro de 2024

Raios-X Ajudam a Identificar Matéria Perdida

Os cientistas estão usando o Observatório de Raios-X da NASA, Chandra e o XMM-Newton da ESA para detectar um vasto reservatório de gás localizado ao longo da estrutura em forma de parede de galáxias  a aproximadamente 400 milhões de anos-luz de distância da Terra. Na reprodução artística aqui mostrada uma visão detalhada da assim chamada Parede do Escultor é apresentada. Galáxias elípticas e espirais são mostradas ao longo da parede com o gás intergaláctico recentemente identificado como parte do chamado Warm Hot Intergalactic Medium (WHIM), mostrado em azul. Essa descoberta é a mais forte evidência até agora de que a “matéria perdida” do universo está localizada em uma enorme rede de gás quente e difuso.

A emissão de raios-X do WHIM nesta parede é tão fraca de ser detectada, que ao invés de tentar identificá-la diretamente procurou-se registrar a absorção de luz originada de uma fonte no plano de fundo iluminada pelo WHIM, usando para isso o Chandra e o XMM. Essa fonte no plano de fundo é um buraco negro supermassivo que possui um rápido crescimento e está localizado além da parede a uma distância de aproximadamente dois bilhões de anos-luz. Isso é mostrado na ilustração como uma fonte semelhante a uma estrela com a sua luz viajando através da Parede do Escultor até a Terra. O localização relativa da fonte de fundo, da Parede do Escultor e da Via Láctea é mostrada em um gráfico separado, onde a visão é feita de cima.

Um espectro de raios-X dessa fonte é mostrado no detalhe onde os pontos amarelos são os dados do Chandra e a linha vermelha mostra o melhor modelo para o espectro após a inclusão de todos os dados tanto do Chandra como do XMM. A inclinação da curva de raios-X na parte direita do espectro corresponde a absorção dos átomos de oxigênio no WHIM da Parede do Escultor. As características dessa absorção são consistentes com a distância da Parede do Escultor, bem como as temperaturas previstas e a densidade do WHIM. Esses resultados fornecem aos cientistas a confiança de que o WHIM também será encontrado em outras estruturas de grande escala.

Esse resultado suporta as previsões de que em torno de metade da matéria normal no universo local é encontrada em uma rede de gás quente e difuso composta de WHIM. A matéria normal – que é diferente da matéria escura – é composta por partículas como prótons e elétrons, que são encontrados na Terra, nas estrelas, nos gases e em qualquer lugar. Uma grande variedade de medidas têm fornecido uma boa estimativa da quantidade desta matéria normal presente quando o universo tinha somente alguns bilhões de anos de vida. Contudo, um inventário feito no universo próximo tem mostrado que somente metade da matéria é normal , um defeito muito embaraçoso.

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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