p Fig. 1. (Esquerda) Aglomerado de galáxias MACS J1206 observado com o telescópio Subaru. (Direita) Imagem ampliada da esquerda pelo Telescópio Espacial Hubble. Crédito:NASA / ESA, Umetsu et al. 2012, ApJ
p Enquanto entusiastas da ciência em todo o mundo se despediam do lendário cosmologista Stephen Hawking, os pesquisadores continuam a fazer descobertas importantes sobre a evolução dos aglomerados de galáxias que capturam a imaginação. p Agora, uma colaboração internacional entre Yutaka Fujita da Universidade de Osaka e pesquisadores de Taiwan, Itália, Japão, e os Estados Unidos encontraram uma nova lei fundamental que estipula a evolução dos aglomerados de galáxias. Eles relataram recentemente o estudo no The
Astrophysical Journal .
p Os aglomerados de galáxias são o maior corpo celeste do Universo (Fig.1). Contudo, tem sido difícil medir seu tamanho e massa com precisão porque eles consistem principalmente de matéria escura que não podemos observar diretamente. Uma maneira de observar a matéria escura indiretamente é usar o efeito de lente gravitacional baseado na teoria da relatividade de Einstein. Os raios de luz de uma galáxia atrás de um aglomerado são puxados pela gravidade do aglomerado à medida que passam por ele, e seus caminhos são dobrados (Fig.2). Este é exatamente o mesmo efeito de uma lente, focalizando a luz da galáxia distante e distorcendo sua forma. Se pudermos medir a distorção da forma de muitas galáxias de fundo, podemos revelar o campo gravitacional do aglomerado, e como resultado, podemos medir com precisão seu tamanho e massa.
p Fig. 2. Figura esquemática de lentes gravitacionais. Os raios de luz de uma galáxia de fundo são curvados pela gravidade de um aglomerado de galáxias. Crédito:Yutaka Fujita
p "Uma dificuldade em nossa pesquisa, "explica Keiichi Umetsu da Academia Sinica em Taiwan, "foi que medições precisas da distorção eram necessárias." Para superar esse problema, a equipe de pesquisa usou dados observacionais precisos do telescópio espacial Hubble da NASA e do telescópio Subaru operado pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão.
p Combinando com os dados de temperatura do gás do satélite de raios-X Chandra, o grupo de pesquisa examinou estatisticamente os dados mais recentes e descobriu que eles estão em conformidade com uma lei simples representada apenas pelo tamanho, massa, e temperatura do gás dos aglomerados. Além disso, fazendo pleno uso de simulações de computador, eles mostraram que os clusters cresceram ao longo de 4 a 8 bilhões de anos de acordo com a lei. Teoricamente, a lei significa que esses aglomerados gigantescos ainda estão na adolescência, crescendo atraindo uma grande quantidade de substâncias circundantes com sua forte gravidade (Fig.3).
p “Nós descobrimos a lei que regula o crescimento de aglomerados de galáxias, "Fujita diz." Os clusters têm uma estrutura interna criada exclusivamente em um surto de crescimento inicial. "
p Fig. 3. (Esquerda) Aglomerado crescente atraindo muitas galáxias e matéria escura. As galáxias estão caindo rapidamente e a temperatura do gás tende a subir. A nova lei indica que os clusters estão neste estado. (Direita) Aglomerado amadurecido em um estado calmo, atraindo pouco material. Crédito:Yutaka Fujita
p A lei é tão simples que podemos usá-la para calibrar as relações observáveis de massa do cluster, que são um ingrediente chave para estudar as leis cosmológicas do Universo.
p "Nossa pesquisa nos aproxima de explicar a história evolutiva dos clusters e do Universo, "Fujita acrescenta.
