Mais uma pista sobre o paradeiro da matéria em falta no Universo surgiu no seio da maior estrutura cósmica local conhecida.
Observações em raios X revelaram um enorme filamento de gás quente, com cerca de 23 milhões de anos-luz de extensão, no espaço que separa quatro subaglomerados de galáxias dentro do gigantesco Superaglomerado de Shapley, que reúne aproximadamente 8 000 galáxias.
Segundo o astrofísico Konstantinos Migkas, do Observatório de Leiden, nos Países Baixos, “Pela primeira vez, os nossos resultados correspondem de perto ao que vemos no nosso principal modelo do cosmos – algo que não tinha acontecido antes. Parece que as simulações estavam certas desde o início.”
A matéria “normal” em falta no Universo
A maior parte da matéria no Universo é de um tipo “escuro”, que não conseguimos identificar de forma direta. Apenas cerca de 15 por cento corresponde a protões, neutrões e eletrões - aquilo a que poderíamos chamar matéria “normal”.
Graças à Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas - a radiação fóssil que se propagou pelo espaço-tempo quando o Universo se tornou transparente - sabemos, com razoável precisão, quanta matéria normal existia no Universo primitivo, pouco depois do Big Bang.
O problema aparece quando comparamos essa quantidade inicial com o que observamos hoje. Todas as estrelas, buracos negros, galáxias, planetas, poeiras, gás e o restante conteúdo visível representam apenas cerca de metade do que seria esperado. A matéria não pode ser destruída, por isso a questão impõe-se: onde foi parar?
A explicação mais consistente é que essa matéria foi parar ao espaço intergaláctico: um reservatório vastíssimo, mas tão difuso ao longo da teia cósmica que não o conseguimos ver diretamente. Nos últimos anos, têm-se acumulado indícios dessa componente ténue; e a identificação deste filamento constitui, até agora, uma das evidências mais fortes.
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Como o filamento foi detetado com observações em raios X
A teia cósmica é uma rede imensa de filamentos de matéria escura que atravessam o espaço intergaláctico, ligando galáxias e funcionando como uma “autoestrada” por onde galáxias e matéria são canalizadas. Estes filamentos não são fáceis de observar, mas Migkas e a sua equipa conseguiram identificar um deles ao comparar dados de dois telescópios de raios X.
O telescópio de raios X Suzaku (já retirado de serviço) destacava-se na observação de radiação X fraca espalhada por grandes áreas do céu. Já o XMM-Newton permite isolar fontes pontuais de raios X muito intensos. Os investigadores recorreram a imagens existentes do primeiro para detetar o brilho do gás no interior do filamento, enquanto as observações do segundo serviram para remover contaminações de raios X provenientes de fontes como buracos negros.
O resultado é uma estrutura impressionante, estendendo-se entre dois pares de enxames de galáxias - A3528S/N e A3530/32. Ao longo dos seus 23 milhões de anos-luz, o filamento contém material suficiente para preencher 10 galáxias semelhantes à Via Láctea e brilha a uma temperatura superior a 10 milhões de graus Celsius.
O que isto significa para o modelo do cosmos
De acordo com os investigadores, o filamento observado corresponde exatamente ao que as simulações do Universo preveem para este tipo de estruturas.
O astrónomo Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton na Agência Espacial Europeia, afirma: “Esta investigação é um excelente exemplo de colaboração entre telescópios e cria uma nova referência para detetar a luz proveniente dos filamentos ténues da teia cósmica.”
E acrescenta: “Mais fundamentalmente, reforça o nosso modelo padrão do cosmos e valida décadas de simulações: parece que a matéria ‘em falta’ pode, de facto, estar escondida em fios difíceis de ver, tecidos por todo o Universo.”
O estudo foi publicado na revista Astronomia & Astrofísica.
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