XMM-Newton descobre aglomerados de galáxias muito remotos

2003-08-12

Em cima: a primeira imagem obtida pelo XMM-LSS Survey, composta por 14 frames individuais, cobre uma área no céu 8 vezes superior à Lua cheia, e contém 25 aglomerados de galáxias. Os círculos indicam os aglomerados anteriormente identificados em 1991 pelo ROSAT All-Sky Survey. No meio à esquerda: localização (assinalada pelo quadrado) de um possível aglomerado. No meio à direita: contornos da emissão em raios-X do aglomerado identificado à esquerda sobreposta numa imagem obtida pelo CFHT. Em baixo: distribuição de velocidades (expressas em km/s) das galáxias desse aglomerado, designado por XLSS-03.
A partir de observações efectuadas com o satélite de 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.
XMM-Newton
X-ray Spectroscopy Multi-Mirror Mission (XMM-Newton)
Satélite de raios-X da Agência Espacial Europeia colocado em órbita no dia 10 de Dezembro de 1999, com a ajuda de um foguetão Ariane 5. Este satélite é o segundo de uma série de missões no âmbito do programa espacial europeu de longo termo Horizon 2000.
, da ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
, os astrónomos produziram a imagem mais profunda e de maior campo de visão alguma vez obtida em raios-X. Estas observações permitiram aos cientistas identificar novos aglomerados 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.
, alguns dos quais muito remotos.

No Universo, a matéria não se encontra distribuída uniformemente no espaço. Pelo contrário, ela agrega-se em grupos ou aglomerados 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.
, alguns dos quais com milhares de elementos. Estes aglomerados, por sua vez, estão organizados em estruturas filamentares de larga escala.

Graças à sensibilidade dos instrumentos a bordo do XMM-Newton, foi possível, em menos de 3 horas de tempo de integração, obter imagens em raios-X do Universo longínquo, numa altura em que este tinha uma idade de apenas 700 milhões de anos e um tamanho que era cerca de metade daquele que tem actualmente, altura essa em que as galáxias estariam portanto mais compactadas no seio dos aglomerados de galáxias.

Marguerite Pierre, do Centro de Estudos de Astrofísica (CEA), em Saclay (França), em colaboração com astrónomos europeus e chilenos efectuaram com o XMM-Newton uma busca de aglomerados remotos de modo a mapear a sua distribuição. Enquanto que no domínio do visível, a identificação dos aglomerados revela apenas as galáxias elas próprias, nos raios-X podemos observar também matéria existente no espaço intergaláctico, precisamente o local onde se concentra a maior parte da matéria num aglomerado.

Com a ajuda de observações a partir do solo, em particular com o telescópio Canadá-França-Havai
Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT)
O Telescópio Canadá-França-Havai é um telescópio de 3,6 m de diâmetro situado no Observatório de Mauna Kea, no Havai (EUA), operacional desde 1977. A instrumentação deste telescópio inclui, entre outros, a MegaPrime, uma câmara de campo largo e de alta resolução composta por um conjunto de 36 CCDs acoplados num só instrumento.
(CFHT), em Mauna Kea (Havai) e o Very Large Telescope
Very Large Telescope (VLT)
O Very Large Telescope é um observatório operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) e localizado no Cerro Paranal, no deserto de Atacama, no Chile. O VLT é composto por 4 telescópios de 8,2 m de diâmetro que podem trabalhar simultaneamente, constituindo um interferómetro óptico, ou independentemente.
 (VLT), no Chile, esta equipa conseguiu obter espectros de vários destes objectos que lhes permitiram medir o seu desvio para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
(ou redshift), indicador da distância a que se encontram. Os primeiros resultados desta pesquisa parecem confirmar a ideia de que o número de aglomerados de galáxias há 7 mil milhões de anos não é muito diferente do número actualmente existente. Este resultado é previsto por modelos teóricos segundo os quais o Universo se encontra eternamente em expansão.

Eventualmente, os resultados desta pesquisa poderão contribuir de forma significativa para a resolução da questão de saber se o Universo se encontra em expansão acelerada, de acordo com resultados baseados em observações recentes, ou pelo contrário, em expansão desacelerada, como tradicionalmente se julgava.

Fonte da notícia:
http://www.esa.int/export/esaCP/SEM6SHXO4HD_index_2.html
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2003/pr-18-03.html