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    Filamento de gás intergaláctico mais longo descoberto

    Imagem ótica do sistema Abell 3391/95. Crédito:Reiprich et al., Astronomia e Astrofísica

    Mais da metade da matéria em nosso universo até agora permaneceu oculta de nós. Contudo, os astrofísicos tiveram um palpite de onde poderia estar:nos chamados filamentos, estruturas incompreensivelmente grandes de gás quente em forma de fio que circundam e conectam galáxias e aglomerados de galáxias. Uma equipe liderada pela Universidade de Bonn observou pela primeira vez um filamento de gás com um comprimento de 50 milhões de anos-luz. Sua estrutura é surpreendentemente semelhante às previsões das simulações de computador. A observação, portanto, também confirma nossas idéias sobre a origem e evolução do nosso universo. Os resultados são publicados na revista Astronomia e Astrofísica .

    Devemos nossa existência a uma pequena aberração. Quase exatamente 13,8 bilhões de anos atrás, o Big Bang ocorreu. É o começo do espaço e do tempo, mas também de toda a matéria que constitui nosso universo hoje. Embora tenha sido inicialmente concentrado em um ponto, expandiu-se a uma velocidade vertiginosa - uma nuvem de gás gigantesca na qual a matéria estava quase uniformemente distribuída.

    Quase, mas não completamente:em algumas partes a nuvem era um pouco mais densa do que em outras. E só por esta razão existem planetas, estrelas e galáxias hoje. Isso ocorre porque as áreas mais densas exerceram forças gravitacionais ligeiramente maiores, que atraiu o gás de seus arredores em direção a eles. Mais e mais matéria, portanto, concentrada nessas regiões ao longo do tempo. O espaço entre eles, Contudo, tornou-se cada vez mais vazio. Ao longo de uns bons 13 bilhões de anos, desenvolveu-se uma espécie de estrutura esponjosa:grandes "buracos" sem qualquer matéria, com áreas intermediárias onde milhares de galáxias estão reunidas em um pequeno espaço, os chamados aglomerados de galáxias.

    Imagem estática de uma simulação mostrando a distribuição de gás quente (esquerda), em comparação com a imagem de raios-X eROSITA do sistema Abell 3391/95 (direita). Crédito:Reiprich et al., Astronomia e Astrofísica

    Teia fina de fios de gás

    Se realmente aconteceu assim, as galáxias e aglomerados ainda devem estar conectados por remanescentes deste gás, como os fios finos de uma teia de aranha. "De acordo com os cálculos, mais da metade de toda a matéria bariônica em nosso universo está contida nesses filamentos - esta é a forma de matéria da qual as estrelas e planetas são compostos, como somos nós mesmos, "explica o Prof. Dr. Thomas Reiprich do Argelander Institute for Astronomy da University of Bonn. No entanto, até agora tem escapado ao nosso olhar:Devido à enorme expansão dos filamentos, a matéria neles é extremamente diluída:contém apenas dez partículas por metro cúbico, que é muito menos do que o melhor vácuo que podemos criar na Terra.

    Contudo, com um novo instrumento de medição, o telescópio espacial eROSITA, Reiprich e seus colegas agora eram capazes de tornar o gás totalmente visível pela primeira vez. "A eROSITA tem detectores muito sensíveis para o tipo de radiação de raios-X que emana do gás nos filamentos, "explica Reiprich." Ele também tem um grande campo de visão, como uma lente grande angular, ele captura uma parte relativamente grande do céu em uma única medição, e em uma resolução muito alta. "Isso permite que imagens detalhadas de objetos tão grandes como filamentos sejam obtidas em um tempo comparativamente curto.

    Nesta vista da imagem eROSITA (direita; esquerda novamente uma simulação para comparação), as áreas muito fracas de gás fino também são visíveis. Crédito:à esquerda:Reiprich et al., Resenhas da Ciência Espacial, 177, 195; direita:Reiprich et al., Astronomia e Astrofísica

    Confirmação do modelo padrão

    Em seu estudo, os pesquisadores examinaram um objeto celeste chamado Abell 3391/95. Este é um sistema de três aglomerados de galáxias, que está a cerca de 700 milhões de anos-luz de distância de nós. As imagens da eROSITA mostram não apenas os aglomerados e numerosas galáxias individuais, mas também os filamentos de gás que conectam essas estruturas. O filamento inteiro tem 50 milhões de anos-luz de comprimento. Mas pode ser ainda mais enorme:os cientistas presumem que as imagens mostram apenas uma seção.

    “Comparamos nossas observações com os resultados de uma simulação que reconstrói a evolução do universo, "explica Reiprich." As imagens da eROSITA são surpreendentemente semelhantes aos gráficos gerados por computador. Isso sugere que o modelo padrão amplamente aceito para a evolução do universo está correto. "Mais importante, os dados mostram que a matéria que falta está provavelmente escondida nos filamentos.

    Reiprich também é membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar (TRA) "Blocos de construção da matéria e interações fundamentais" da Universidade de Bonn. Em seis TRAs diferentes, cientistas das mais diversas faculdades e disciplinas se reúnem para trabalhar de forma colaborativa em tópicos de pesquisa relevantes para o futuro da Universidade de Excelência.


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