Abell 1033 - o renascimento de uma Fénix de Rádio

2015-08-27

Abell 1033. Crédito: X-ray: NASA/CXC/Univ. Hamburg/F. de Gasperin et al; Optical: SDSS; Radio: NRAO/VLA.
Os astrónomos descobriram sinais do renascimento de uma nuvem de eletrões já muito fraca que, tal como a mítica Fénix, voltou à vida depois de dois enxames de galáxias
enxame de galáxias
Um enxame, ou aglomerado, de galáxias é um conjunto de galáxias gravitacionalmente ligadas. A Via Láctea pertence ao aglomerado chamado Grupo Local de galáxias. O enxame de galáxias mais próximo de nós é o Enxame da Virgem.
terem colidido. Esta Fénix de Rádio
rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.
(assim chamada porque os eletrões de alta energia irradiam principalmente em frequências
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
de rádio) encontra-se em Abell 1033. O sistema está localizado a cerca de 1,6 mil milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
da Terra.

Combinando dados do Observatório Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
de Raios-X, da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, do Westerbork Synthesis Radio Telescope, na Holanda, do VLA
Very Large Array (VLA)
O VLA é um radiointerferómetro composto por 27 antenas de 25 m de diâmetro, dispostas em três braços (em forma de Y) com 9 antenas cada, localizado no Novo México (EUA). O VLA é operado pelo NRAO (National Radio Astronomy Observatory).
(NSF’s Karl Jansky Very Large Array), e do SDSS
Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
O levantamento do céu SDSS é um projecto que tem por objectivo mapear detalhadamente um quarto de todo o céu, determinando posições e magnitudes absolutas de 100 milhões de objectos celestes, e determinando ainda a distância a mais de 1 milhão de galáxias e quasares. Os telescópios que participam neste projecto estão situados no Observatório de Apache Point (EUA). O SDSS é um projecto conjunto de instituições norte-americanas, alemãs e japonesas.
(Sloan Digital Sky Survey), os astrónomos foram capazes de recriar a narrativa científica por detrás da intrigante história cósmica da Fénix de Rádio.

Os enxames de galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
são as maiores estruturas do Universo unidas pela gravidade. São compostos por centenas ou mesmo milhares de galáxias individuais, matéria escura
matéria escura
A matéria escura é matéria que não emite luz e por isso não pode ser observada directamente, mas cuja existência é inferida pela sua influência gravitacional na matéria luminosa, ou prevista por certas teorias. Por exemplo, os astrónomos acreditam que as regiões mais exteriores das galáxias, incluindo a Via Láctea, têm de possuir matéria escura devido às observações do movimento das estrelas. A Teoria Inflacionária do Universo prevê que o Universo tem uma densidade elevada, o que só pode ser verdade se existir matéria escura. Não se sabe ao certo o que constitui a matéria escura: poderão ser partículas subatómicas, buracos negros, estrelas de muito baixa luminosidade, ou mesmo uma combinação de vários destes ou outros objectos.
invisível e enormes reservatórios de gás quente que brilham em raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
. Perceber como crescem os enxames é crucial para saber de que forma o Universo evolui ao longo do tempo.

Os astrónomos acreditam que o gigantesco buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
que existe perto da região central de Abell 1033 entrou em erupção no passado. Fluxos de eletrões de alta energia preencheram uma região com a extensão de centenas de milhares de anos-luz e produziram uma nuvem brilhante de emissão de rádio. Esta nuvem foi enfraquecendo ao longo de milhões de anos, à medida que os eletrões foram perdendo energia e que a nuvem se foi expandindo.

A Fénix de Rádio surgiu quando um outro enxame de galáxias colidiu com o enxame original, enviando ondas de choque
onda de choque
Uma onda de choque é uma variação brusca da pressão, temperatura e densidade de um fluído, que se desenvolve quando a velocidade de deslocação do fluído excede a velocidade de propagação do som.
através do sistema. Estas ondas de choque, semelhantes a estrondos produzidos por jatos supersónicos, atravessaram a nuvem de eletrões adormecida, comprimiram-na e deram nova energia aos eletrões, o que fez com que a nuvem voltasse a brilhar em frequências de rádio.

O retrato deste Fénix de Rádio foi captado numa imagem de vários comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
de Abell 1033. Os dados de raios-X, do Chandra, surgem a rosa e os de rádio, do VLA, a verde. A imagem de fundo mostra as observações óticas do SDSS. O mapa da densidade
densidade
Em Astrofísica, densidade é o mesmo que massa volúmica: é a massa por unidade de volume.
das galáxias, feito a partir da análise dos dados óticos, surge a azul.

Os dados do Chandra mostram o gás quente nos enxames, que parece ter sido perturbado durante a mesma colisão que causou o reativar da emissão de rádio no sistema. O pico da emissão de raios-X observa-se a sul (parte inferior) do enxame, talvez porque o núcleo denso de gás a sul esteja a ser removido pelo gás circundante à medida que se move. O enxame a norte pode não ter entrado na colisão com um núcleo denso, ou talvez o seu núcleo tenha sido desfeito de forma significativa durante a fusão
fusão
1- passagem do estado sólido ao líquido, por efeito do calor; 2- junção, união.
. Do lado esquerdo da imagem, uma galáxia de rádio com cauda de grande ângulo brilha em rádio. Os lobos de plasma
plasma
O plasma é um gás completamente ionizado, em que a temperatura é demasiado elevada para que os átomos existam como tal, sendo composto por electrões e núcleos atómicos livres. É chamado o quarto estado da matéria, para além do sólido, líquido e gasoso.
ejetados pelo gigantesco buraco negro central são encurvados pela interação com o gás do enxame à medida que a galáxia se move através dele.

Os astrónomos acreditam que estão a ver a Fénix de Rádio logo após ter renascido, uma vez que estas fontes desaparecem muito rapidamente quando localizadas perto do centro do enxame, que é o que acontece em Abell 1033. Como a densidade, a pressão e os campos magnéticos
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
são muito intensos perto da região central de Abell 1033, calcula-se que a Fénix de Rádio dure apenas umas dezenas de milhões de anos.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado numa edição recente da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte da notícia: http://chandra.harvard.edu/photo/2015/a1033/