Espaço

Telescópio revela uma das maiores estruturas do Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/05/2010

Nova imagem mostra vários milhares de galáxias longínquas, entre as quais um grande grupo pertencente a um enxame de galáxias de grande massa conhecido como Abell 315.
[Imagem: ESO/J. Dietrich]

Enxames de galáxias

Uma nova imagem de grande largura de campo, divulgada hoje pelo Observatório Europeu do Sul (ESO), mostra vários milhares de galáxias longínquas, entre as quais se encontra um grande grupo pertencente a um enxame de galáxias de grande massa conhecido como Abell 315.

Embora pareça já bastante denso em termos de objetos celestes, este conjunto de galáxias é apenas a "ponta do icebergue", uma vez que Abell 315 - como a maioria dos enxames de galáxias - é dominado por matéria escura.

A enorme quantidade de massa deste enxame desvia a radiação emitida pelas galáxias de fundo, distorcendo ligeiramente as suas formas observadas.

Estrelas de outras galáxias

Quando observamos o céu a olho nu, vemos principalmente estrelas da nossa Via Láctea e algumas pertencentes às galáxias vizinhas mais próximas. As galáxias mais distantes são muito pouco luminosas para puderem ser observadas a olho nu, mas se as pudéssemos ver, elas cobririam literalmente todo o céu.

Esta nova imagem divulgada pelo ESO cobre uma grande região no céu e é simultaneamente muito profunda, ou seja, foi obtida durante um tempo de exposição elevado, revelando assim milhares de galáxias que se amontoam numa área do céu correspondente mais ou menos ao tamanho da Lua Cheia.

Estas galáxias encontram-se a diferentes distâncias da Terra. Algumas estão relativamente perto de nós, e nelas podemos distinguir os seus braços espirais ou os halos elípticos, principalmente na parte superior da imagem.

As mais distantes aparecem apenas como pequenas manchas muito pouco luminosas - a sua luz viajou através do Universo durante oito bilhões de anos ou mais antes de chegar à Terra.

Catálogo de Abell

Começando no centro da imagem e estendendo-se para baixo e para a esquerda, uma concentração de cerca de cem galáxias amareladas identifica um enxame de galáxias de grande massa, designado com o número 315 no catálogo compilado pelo astrônomo americano George Abell em 1958.

O catálogo de Abell de 1958 contém 2712 enxames de galáxias, tendo sido acrescentados mais 1361 enxames em 1989.

Abell juntou esta impressionante coleção de objetos verificando visualmente chapas fotográficas do céu, no intuito de procurar as regiões onde mais galáxias do que a média se encontravam aproximadamente à mesma distância de nós.

Maiores estruturas do Universo

O enxame agora fotografado situa-se entre as galáxias vermelhas e azuis de fraca luminosidade e a Terra, a cerca de dois bilhões de anos-luz de distância, na Constelação da Baleia.

Os enxames de galáxias são uma das maiores estruturas do Universo ligadas gravitacionalmente. Mas estas estruturas são muito mais do que as galáxias que podemos ver. Na realidade, as galáxias contribuem com apenas 10% da massa, enquanto o gás quente existente entre as galáxias contribui com mais 10%.

Dez por cento da massa de um enxame de galáxias consiste em uma mistura muito quente de prótons e elétrons - essencialmente um plasma - com temperaturas que atingem dez milhões de graus ou mais, o que o torna visível para os telescópios que operam em raios X.

Lentes gravitacionais fracas

Os restantes 80% da massa são compostos por um ingrediente invisível e desconhecido chamado matéria escura que se encontra entre as galáxias.

A presença de matéria escura é revelada através do seu efeito gravitacional: a enorme massa do enxame de galáxias atua na radiação emitida por galáxias que se encontram por trás do enxame como uma lupa cósmica, encurvando a trajetória da luz e tornando as galáxias ligeiramente distorcidas.

Os astrônomos chamam essas ligeiras distorções como lentes gravitacionais fracas, em oposição às lentes gravitacionais fortes, caracterizadas por fenômenos mais espectaculares tais como arcos gigantes, anéis e imagens múltiplas.

Distorção gravitacional

Ao observar e analisar as formas distorcidas destas galáxias de fundo, os astrônomos podem estimar a massa total do enxame responsável por essa distorção, mesmo quando a maior parte da massa é invisível.

No entanto, este efeito é normalmente muito pequeno e por isso é necessário medi-lo para um elevado número de galáxias de modo a obter resultados significativos: no caso de Abell 315, foram estudadas as formas das quase 10.000 galáxias de fraca luminosidade desta imagem, de modo a estimar a massa total do enxame, que resulta em cerca de cem bilhões de vezes a massa do nosso Sol.

Rastros de asteroides

Para complementar a enorme escala de distâncias cósmicas e tamanhos mapeados nesta imagem, estão igualmente espalhados pelo campo uma porção de objetos muito menores do que galáxias e enxames de galáxias e muito mais próximos da Terra: para além de várias estrelas pertencentes à nossa Galáxia, muitos asteroides aparecem igualmente sob a forma de rastos azuis, verdes ou vermelhos.

Estes objetos pertencem ao Cinturão de Asteroides principal, situada entre as órbitas de Marte e Júpiter, e as suas dimensões variam desde algumas dezenas de quilômetros, para os mais brilhantes a apenas alguns quilômetros no caso dos menos brilhantes.

Os rastros azuis, verdes ou vermelhos indicam que cada asteroide foi detectado por um dos três filtros, respectivamente. Cada rastro é composto por vários subrastros menores, refletindo a sequência das diversas exposições realizadas em cada um dos filtros; a partir do tamanho destes subrastros é possível calcular a distância do asteroide.