Usando um dos conjuntos de observações mais detalhados já feitos de um aglomerado de galáxias a 700 milhões de anos-luz da Terra, astrônomos capturaram o frágil brilho de estrelas errantes sendo arrancadas de sua galáxia de origem e absorvidas em outra. A ‘ponte’ de luz difusa — que se estende por cerca de um milhão de anos-luz entre duas galáxias no aglomerado Abell 3667 — é a primeira evidência direta de que as duas galáxias mais brilhantes do aglomerado estão ativamente se fundindo.
Os pesquisadores também afirmam que as descobertas implicam que Abell 3667 se formou a partir de dois aglomerados menores, que por sua vez se fundiram há cerca de um bilhão de anos.
“Esta é a primeira vez que uma característica dessa escala e tamanho foi encontrada em um aglomerado de galáxias local,” disse Anthony Englert, um candidato a doutorado da Universidade Brown e autor principal de um estudo que descreve as descobertas. “Sabíamos que era possível que uma ponte como essa se formasse entre duas galáxias, mas não havia sido documentada em nenhum lugar antes de agora. Foi uma grande surpresa que conseguimos fotografar uma característica tão fraca.”
As novas imagens de Abell 3667 foram feitas usando a Câmera de Energia Escura (DECam) acoplada ao Telescópio Víctor M. Blanco no Observatório Interamericano Cerro Tololo no Chile. Englert e dois colegas — Ian Dell’Antonio, professor de física na Brown, e Mireia Montes, pesquisadora do Instituto de Ciências Espaciais em Barcelona, Espanha — juntaram um recorde de 28 horas de observações coletadas ao longo de anos pela DECam. As descobertas foram publicadas no Journal Astrofísico.
“Como o Blanco tem realizado imagens com a DECam na última década, há uma quantidade enorme de dados arquivados disponíveis,” disse Englert. “Foi apenas uma feliz coincidência que tantas pessoas tenham fotografado Abell 3667 ao longo dos anos e pudemos agrupar todas essas observações.”
Esse extenso tempo de observação foi o que tornou possível capturar a luz tênue de estrelas errantes dentro do aglomerado. Esse tipo de luz difusa, conhecido como luz intraclustre ou ICL, oferece um tesouro de informações sobre a história de Abell 3667 e a dança gravitacional das galáxias dentro dele.
A ICL fotografada por Englert e seus colegas revelou um tipo especial de fusão galáctica acontecendo em Abell 3667. Normalmente, Englert afirma que fusões que envolvem a maior galáxia de um aglomerado, chamada galáxia mais brilhante do aglomerado ou BCG, ocorrem gradualmente à medida que ela rouba estrelas de muitas galáxias menores ao seu redor. Mas essa nova pesquisa mostra algo diferente ocorrendo neste caso. Abell 3667 é na verdade composto por dois aglomerados de galáxias, cada um com sua própria BCG, que agora estão se fundindo. A ponte de ICL descoberta pelos pesquisadores sugere que a BCG maior está roubando estrelas da menor — um evento conhecido como fusão rápida ou agressiva. À medida que as duas BCGs se fundem, também se fundem as galáxias menores que as cercam, tornando Abell 3667 o produto de dois aglomerados em fusão. Dados de observações de raios-X e frequência de rádio já haviam sugerido uma fusão rápida em Abell 3667, mas esta é a primeira evidência óptica que a respalda.
A aparição de luz intraclustre nessas novas imagens oferece uma intrigante prévia do que está por vir quando o Observatório Vera C. Rubin se tornar totalmente operacional no final deste ano ou no início do próximo. Usando um telescópio duas vezes o tamanho do Blanco e a maior câmera já construída, o telescópio Rubin realizará um escaneamento de 10 anos da parte mais profunda de todo o céu do sul, um projeto chamado Levantamento de Tempo e Espaço.
“O Rubin será capaz de fotografar a ICL de forma muito semelhante ao que fizemos aqui, mas fará isso para cada aglomerado de galáxias local no céu do sul,” disse Englert. “O que fizemos é apenas uma pequena fração do que o Rubin será capaz de fazer. Isso realmente vai abrir as portas para o estudo da ICL.”
Isso será um banquete científico para astrônomos e astrofísicos. Além de revelar a história dos aglomerados de galáxias, a ICL contém pistas sobre alguns dos mistérios mais fundamentais do universo, particularmente a matéria escura — a misteriosa e invisível substância que se pensa constituir a maior parte da massa do universo.
“A ICL é bastante importante para a cosmologia,” disse Dell’Antonio. “A distribuição dessa luz deve refletir a distribuição da matéria escura, fornecendo, assim, uma maneira indireta de ‘ver’ a matéria escura.”
Ver o invisível — esse é um poderoso telescópio.
O Telescópio Víctor M. Blanco e o Observatório Vera C. Rubin são operados pelo NOIRLab, o centro nacional dos EUA para a astronomia óptica terrestre noturna, operado pela Fundação Nacional de Ciências. A pesquisa foi financiada pela NSF (AST-2108287), pelo Departamento de Energia dos EUA (DE-SC-0010010) e pelo Consórcio de Bolsas Espaciais de Rhode Island da NASA.
Detalhes da Imagem
- Galáxia medusa JO171
Semelhante ao icônico Objeto Hoag, JO171 é um exemplo de galáxia em anel, caracterizada por um anel completamente solto de estrelas jovens cercando um esferoide central mais antigo. A queda de JO171 no denso aglomerado de galáxias Abell 3667 está desgastando seu gás, criando os impressionantes tentáculos semelhantes a medusas vistos se arrastando para um lado da galáxia. A análise da população estelar da galáxia e de sua dinâmica de gás e estrelas mostra que a origem do anel está relacionada a uma interação com outra galáxia no passado distante, antes de sua acréscimo ao Abell 3667. Mais recentemente, desde a queda no aglomerado, o gás no anel foi arrancado pela pressão de ram, causando a interrupção da formação estelar na metade do anel que foi desgastada. Este é o primeiro caso observado de desgaste por pressão de ram em ação em uma galáxia em anel. Ambos os eventos (acréscimo e desgaste) causaram transformações dramáticas nesta galáxia. - Galáxia medusa LEDA 64246
LEDA 64246 é outro exemplo de caudas de galáxia estendidas formadas por desgaste de ram. Seu brilho azul indica que o desgaste provocou a formação estelar nos rastros. - Galáxia mais brilhante do aglomerado IC 4965 e grupo em queda
A galáxia central neste recorte é chamada de galáxia mais brilhante do aglomerado (BCG). A formação de BCGs tem sido um mistério astronômico por décadas. O mistério foi parcialmente respondido pela detecção da luz intraclustre, que fornece evidências de que as BCGs geralmente se formam através do gradual desgaste de estrelas de galáxias menos massivas no aglomerado, que então se acumulam na BCG. - NGC 6862
NGC 6862 é uma galáxia Seyfert que está parcialmente obscurecida pelo cirrus da Via Láctea, ou nebulosas de fluxo integrado.
