Um aglomerado de galáxias localizado a cerca de 10,2 bilhões de anos-luz da Terra foi descoberto combinando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA com telescópios ópticos e infravermelhos. O aglomerado, JKCS041, é o aglomerado de galáxias mais distantes já observado, e vemos como quando o Universo tinha apenas cerca de um quarto de sua idade atual. A distância do cluster supera o recordista anterior em cerca de um bilhão de anos-luz.
Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos gravitacionais do Universo. Encontrar uma estrutura tão grande nesta época inicial pode revelar informações importantes sobre como o Universo evoluiu nesse estágio crucial.
O JKCS041 está à beira de quando os cientistas pensam que os aglomerados de galáxias podem existir no início do Universo, com base em quanto tempo levará para eles se reunirem. Portanto, o estudo de suas características - como composição, massa e temperatura - revelará mais sobre como o Universo tomou forma.
"Este objeto está próximo do limite de distância esperado para um aglomerado de galáxias", disse Stefano Andreon, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), em Milão, Itália. "Não achamos que a gravidade possa funcionar rápido o suficiente para criar aglomerados de galáxias muito antes".
O JKCS041 foi detectado originalmente em 2006 em uma pesquisa do Telescópio Infravermelho do Reino Unido (UKIRT). A distância até o aglomerado foi determinada a partir de observações ópticas e infravermelhas do UKIRT, do telescópio Canadá-França-Havaí no Havaí e do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. As observações infravermelhas são importantes porque a luz óptica das galáxias a grandes distâncias é deslocada para comprimentos de onda infravermelhos devido à expansão do universo.
Os dados do Chandra foram a evidência final - mas crucial -, pois mostraram que o JKCS041 era, de fato, um genuíno aglomerado de galáxias. A emissão extensa de raios-X vista por Chandra mostra que gás quente foi detectado entre as galáxias, como esperado para um verdadeiro aglomerado de galáxias, em vez de um que foi capturado no ato da formação.
Além disso, sem as observações de raios-X, permanecia a possibilidade de que esse objeto pudesse ter sido uma mistura de diferentes grupos de galáxias ao longo da linha de visão, ou um filamento, um longo fluxo de galáxias e gás, visto de frente. A massa e a temperatura do gás quente detectado, estimadas a partir das observações Chandra, descartam essas duas alternativas.
A extensão e o formato da emissão de raios-X, juntamente com a falta de uma fonte de rádio central, argumentam contra a possibilidade de que a emissão de raios-X seja causada pela dispersão da luz cósmica de fundo do microondas por partículas emitindo ondas de rádio.
Ainda não é possível, com a detecção de apenas um aglomerado de galáxias extremamente distantes, testar modelos cosmológicos, mas estão em andamento pesquisas para encontrar outros aglomerados de galáxias a distâncias extremas.
"Essa descoberta é emocionante porque é como encontrar um fóssil de Tyrannosaurus Rex muito mais antigo do que qualquer outro conhecido", disse o co-autor Ben Maughan, da Universidade de Bristol, no Reino Unido. “Um fóssil pode se encaixar na nossa compreensão dos dinossauros, mas se você encontrar muitos mais, terá que começar a repensar como os dinossauros evoluíram. O mesmo vale para os aglomerados de galáxias e para a nossa compreensão da cosmologia. ”
O detentor do recorde anterior de um aglomerado de galáxias estava a 9,2 bilhões de anos-luz de distância, o XMMXCS J2215.9-1738, descoberto pelo XMM-Newton da ESA em 2006. Isso quebrou o recorde de distância anterior em apenas 0,1 bilhão de anos-luz, enquanto o JKCS041 supera o XMMXCS J2215 .9 em cerca de dez vezes isso.
"O que é emocionante nessa descoberta é a astrofísica que pode ser feita com estudos detalhados de acompanhamento", disse Andreon.
Entre as questões que os cientistas esperam abordar ao estudar mais a JKCS041, estão: Como é o acúmulo de elementos (como o ferro) em um objeto tão jovem? Existem sinais de que o cluster ainda está se formando? A temperatura e o brilho dos raios X de um aglomerado tão distante se relacionam com sua massa da mesma maneira simples que os aglomerados próximos?
Fonte: EurekAlert
