Chandra mede a massa da maior jóia do Universo distante

2014-12-18

Uma imagem composta do Chandra que mostra o distante aglomerado de galáxias de grande massa oficialmente conhecido como XDCP J0044.0-2033, mas a que os astrónomos deram o nome de Gioiello (a jóia). Crédito: X-ray: NASA/CXC/INAF/P.Tozzi, et al; Optical: NAOJ/Subaru and ESO/VLT; Infrared: ESA/Herschel.
Um enxame 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.
recém-descoberto é o mais massivo já detectado com idade próxima aos 800 milhões de anos, ou mais jovem. Usando 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.
, os astrónomos determinaram com precisão a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
e outras propriedades deste enxame. Este é um passo importante para que se possa compreender como os 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.
, as maiores estruturas do Universo unidas pela gravidade, têm evoluído ao longo do tempo.

A imagem composta mostra o distante enxame de galáxias de enorme massa, que é oficialmente conhecido como XDCP J0044.0-2033. No entanto, os investigadores já lhe deram o nome de Gioiello, o termo italiano para "jóia". Este nome foi escolhido porque uma imagem do enxame mostra muitas cores cintilantes, que se devem ao gás quente que emite 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.
e às várias galáxias que estão a formar 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.
dentro do enxame. Além disso, a equipa de investigação reuniu-se, pela primeira vez, para discutir os dados do Chandra, na Villa il Gioiello, uma vila do século XV, perto do Observatório de Arcetri, que foi a última residência do célebre astrónomo italiano Galileu Galilei. Nesta nova imagem do enxame Gioiello, os raios-X do Chandra surgem a roxo, os dados infravermelhos
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
do telescópio espacial Herschel da ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
aparecem como grandes halos vermelhos ao redor algumas galáxias, e os dados ópticos do telescópio Subaru
Subaru Telescope
O Telescópio Subaru é um telescópio óptico e de infravermelhos, com um espelho de 8,2 m de diâmetro. O Subaru encontra-se no Observatório de Mauna Kea, no Havai, e é operado pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão – NAOJ e pelo Instituto Nacional de Ciências Naturais.
, em Mauna Kea, no Havai, surgem a vermelho, verde e azul.

Os astrónomos detectaram pela primeira vez o enxame Gioiello, localizado a cerca de 9,6 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.
de distância, através do observatório 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. O estudo do enxame com o Chandra foi aprovado e as observações duraram o tempo equivalente a mais de quatro dias. Foi a observação de raios-X mais profunda alguma vez realizada a um enxame localizado a uma distância superior a 8 mil milhões de anos-luz.

O longo tempo de observação permitiu aos investigadores reunirem dados de raios-X do Chandra suficientes para combinarem com os modelos científicos e determinarem a massa exacta do enxame. O valor obtido é impressionante: 400 biliões de massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
.

Os astrónomos já tinham encontrado antes outros enxames grandes e distantes, em particular, um enxame de galáxias gigante, ao qual deram o nome de El Gordo, a uma distância de 7 mil milhões de anos-luz. De acordo com o melhor dos actuais modelos de como o Universo evoluiu, as hipóteses de encontrarmos enxames com tanta massa como o Gioiello e o El Gordo são pequenas. Estas novas descobertas sugerem que a teoria pode ter problemas, e estão a atrair os astrónomos para a procura de outros enxames massivos e distantes.

Os resultados desta descoberta vêm publicados no The Astrophysical Journal. A equipa é composta por investigadores Europeus e americanos e o principal autor do artigo é Paolo Tozzi, do INAF, Instituto Nacional de Astrofísica em Florença, Itália.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/chandra-weighs-most-massive-galaxy-cluster-in-distant-universe.html