Hubble reconstrói distribuição da massa de CL0024+1654

2003-09-05

Em cima: o aglomerado de galáxias CL0024+1654 vista pelo telescópio CFHT. Crédito: ESA, NASA, Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées, France/Caltech, USA) & the Canada France Hawaii Telescope. Em baixo: mapa da distribuição de massa em CL0024+1654 obtido a partir de 120 horas de tempo de observação com o Telescópio espacial Hubble. A imagem resulta da combinação de 2 imagens: a azul, massa devida à matéria escura, e a vermelho a massa da matéria normal das galáxias do aglomerado. Crédito: ESA, NASA, & Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées, France/Caltech, USA).
Os 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.
são os maiores sistemas estáveis do Universo, sendo por isso ideais para o estudo da relação entre as distribuições da matéria visível e da 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.
. Em 1937, Fritz Zwicky descobriu que a componente visível de um aglomerado 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.
(isto é, os milhares de milhões de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
em cada uma das milhares de galáxias que aí podem existir) representam uma fracção muito pequena da massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
total do aglomerado. Cerca de 80-85% da matéria é na verdade invisível, sendo por isso designada de matéria escura. Embora os astrónomos saibam da existência da matéria escura há já várias décadas, só agora foi possível desenvolver uma técnica que permite ver a sua distribuição.

Usando observações realizadas pelo Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(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.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), uma equipa de astrónomos europeus e norte-americanos, liderada por Jean-Paul Kneib (Observatório de Midi-Pyrénées, França, e Instituto de Tecnologia da Califórnia, EUA), obteve um mapa detalhado da distribuição de massa no aglomerado de galáxias CL0024+1654. Apesar da distância a que se encontra (4,5 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.
), o aglomerado tem um tamanho angular igual ao da Lua Cheia
Lua Cheia
Lua Cheia é a fase da Lua quando esta se encontra em oposição relativamente ao Sol; quando observada a partir da Terra, a Lua exibe toda a sua superfície iluminada.
! Este mapa permitiu analisar pela primeira vez, em larga escala, como se distribui a matéria escura em relação às galáxias que constituem o algomerado. Esta comparação fornece novos indícios sobre o processo de formação destes aglomerados e ainda sobre o papel da matéria escura na evolução cósmica destes objectos.

O mapa obtido (ver imagem de baixo) mostra que a matéria escura tende a distribuir-se na região mais central, onde as galáxias do aglomerado se concentram, permeia todo o sistema, mas decai fortemente nas regiões mais exteriores do aglomerado. Se CL0024+1654 for um caso típico então, ao contrário do que pensavam alguns astrónomos, os aglomerados de galáxias não possuem grandes reservatórios de matéria escura nas suas regiões mais exteriores. Além disso, a distribuição da matéria escura não só não é esférica, como apresenta assimetria. Por exemplo, na região central da distribuição, pode ver-se uma segunda região de concentração de matéria escura (acima, e do lado direito da concentração principal).

Este mapa sugere que a matéria escura comporta-se como uma espécie de cola, mantendo unido todo o conjunto, o que vem reforçar a ideia de que os grandes aglomerados de galáxias formam-se de facto pela agregação de muitos grupos mais pequenos de galáxias, grupos esses que já estariam ligados entre si por acção da matéria escura neles existente.

As observações efectuadas a partir do solo, que complementaram as observações do Hubble, foram conduzidas no 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), nos telescópios Keck
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
de 10 m de diâmetro, e ainda no telescópio Hale de 5 m no Observatório do Monte Palomar (EUA).

Fonte da notícia: http://www.pressroom.astronomy2003.com/news/index.html?id=42