Pela primeira vez, os astrônomos descobriram dois grandes aglomerados de galáxias que estão prestes a colidir. Essa observação pode ser considerada como a peça que faltava no nosso entendimento sobre a formação da estrutura do universo, já que acredita-se que as estruturas de grande escala, como as galáxias e os aglomerados de galáxias, crescem através de colisões e fusões. O resultado dessa pesquisa foi publicado na Nature Astronomy.
Aglomerados de galáxias são os maiores objetos conhecidos que são unidos pela gravidade, e consistem de centenas, as vezes milhares de galáxias, cada uma delas contendo centenas de bilhões e as vezes trilhões de estrelas. Desde o Big Bang, esses objetos cresceram por meio de colisão e fusão de uns com os outros. Devido ao seu grande tamanho, com diâmetro que chega a poucos milhões de anos-luz, essas colisões podem levar bilhões de anos para se completarem. Após a poeira baixar, os dois aglomerados que colidiram se fundem e formam um aglomerado de galáxias ainda maior.
Devido ao fato do processo de fusão levar muito mais tempo do que uma vida humana tradicional, nós somente podemos observar retratos de alguns estágios dessa colisão. O desafio é encontrar aglomerados de estrelas que estejam em seus estágios iniciais de colisão. Em teoria, esse estágio tem uma duração relativamente curta e não é tão fácil encontrar exemplos assim.
É como encontrar uma gota de chuva que acabou de tocar a superfície de um lago em uma fotografia desse lago durante uma chuva. Obviamente, que essa foto mostraria uma grande quantidade de gotas de chuva caindo e as ondas sendo formadas no lado depois que as gotas batem na superfície, algo que é parecido com o processo de fusão. Da mesma forma que nesse exemplo, os astrônomos encontram uma grande quantidade de aglomerados de galáxias únicos e depois de terem se fundindo com outros, observando ondulações que indicam colisões no passado, mas até agora, encontrar dois aglomerados que tivessem acabado de se tocar para começar o processo de fusão, nunca tinha acontecido.
Uma equipe internacional de astrônomos anunciou agora a descoberta de dois aglomerados de galáxias prestes a se fundir. Isso permite que os astrônomos testem suas simulações computacionais, que mostram que nos primeiros momentos uma onda de choque é criada entre os aglomerados e viaja de forma perpendicular ao eixo de fusão dos dois. "Esses aglomerados mostram a primeira evidência clara para esse tipo de onda de choque de fusão", disse o primeiro autor do trabalho, Liyi Gy do RIKEN National Science Institute no Japão e do SRON Netherlands Institute for Space Research. "Essa onda de choque cria um cinturão quente, com uma temperatura de 100 milhões de graus entre os aglomerados que espera-se se estenda até eles, ou até mesmo passe da borda dos gigantescos aglomerados. Além disso, a onda de choque observada tem um grande impacto na evolução dos aglomerados de galáxias e nas estruturas de grande escala".
Os astrônomos estão planejando coletar mais registros para poder construir definitivamente um modelo contínuo que descreve a evolução da fusão de aglomerados. "Mais aglomerados em fusão poderão ser descobertos, assim que a missão eROSITA for lançada e fazer o seu mapa completo do céu em raios-X. Duas outras missões de raios-X, a XRISM e a Athena, são esperadas para em breve ajudar a entender o papel dessas colossais ondas de choque de fusão na história da formação da estrutura", disse Hiroki Akamatsu, pesquisador do SRON.
Liyi Gu e seus colaboradores estudaram o par de aglomerados de galáxias em colisão durante uma campanha de observação feita com 3 satélites de raios-X, o XMM-Newton, da ESA, o Chandra, da NASA e o Suzaku da JAXA, e com radiotelescópios, como o Low-frequency Array, na Holanda, e o Giant Metrewave Radio Telescope, operado pelo National Centre for Radio Astrophysics, na Índia.
Observations of a pre-merger shock in colliding clusters of galaxies from Sérgio Sacani
https://phys.org/news/2019-06-galaxy-clusters-caught.html
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