Última atualização: 5 de outubro de 2020

Coma ou Cabeleira de Berenice: O Colosso Cósmico

Aglomerados de Galáxias

Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas observáveis do nosso Universo. Eles são constituídos por centenas de galáxias, ligadas entre si por suas próprias atrações gravitacionais.

Entre as galáxias, há muita matéria, muito mais matéria do que dentro das próprias galáxias. Essa matéria é constituída por gás de diferentes temperaturas e grãos de poeira. O gás quente, cuja temperatura pode atingir 100 milhões de graus, forma um plasma, ou seja, uma sopa de matéria onde os elétrons estão separados dos núcleos. Nessa sopa de baixa densidade, com 1000 partículas por metro cúbico, só há partículas carregadas, em outras palavras, íons e elétrons separados. Esse plasma é um forte emissor de raios X.

As observações das velocidades das galáxias e do gás intracluster mostram que a massa visível (estrelas, gás) não é suficiente para explicar as forças gravitacionais observadas. A maioria da massa do aglomerado é, portanto, atribuída à matéria escura.

O Aglomerado de Coma

O Aglomerado de Coma é um aglomerado de galáxias. Ele é esférico, muito denso em seu centro e contém mais de 1000 galáxias identificadas. Está localizado a 300 milhões de anos-luz de distância, junto com o Aglomerado de Virgem na constelação de Virgem.

Esses enormes braços de gás quente vistos no aglomerado de galáxias de Coma cobrem pelo menos meio milhão de anos-luz. Esse campo de visão nos dá uma ideia de como o Aglomerado de Coma cresceu e continua a crescer por meio de fusões de pequenos grupos de aglomerados de galáxias. Atualmente, é uma das maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade. Os dados ópticos dessa imagem composta mostram centenas de galáxias pertencentes ao Aglomerado de Coma.

Todas essas galáxias juntas representam pouca massa em comparação com toda a estrutura cósmica gasosa. Elas contêm apenas cerca de um sexto da massa do gás quente. Além disso, nessa imagem processada com os dados do Chandra, só vemos as emissões de raios X mais brilhantes. Na realidade, o gás quente preenche completamente o campo de visão.

Os pesquisadores acreditam que esses gigantescos braços provavelmente se formaram com o gás perdido pelos aglomerados de galáxias em seu movimento. O gás foi arrancado pelos "ventos" criados pelo movimento do aglomerado de galáxias. Na imagem ampliada, pode-se ver galáxias arrastando atrás de si uma nuvem de gás quente (em rosa).

Coma é um aglomerado de galáxias incomum, porque contém não uma, mas duas galáxias elípticas gigantes perto de seu centro. Essas duas galáxias elípticas gigantes são provavelmente o resultado da fusão, no passado, de pequenos grupos de galáxias. A maioria dos modelos teóricos prevê que as fusões entre grupos como os de Coma produzem uma forte turbulência, como na superfície do mar agitada pela passagem de muitos navios. A observação do Aglomerado de Coma mostra que esses longos braços de gás quente de forma lisa estão em um ambiente bastante calmo, mesmo após inúmeras fusões. Embora a quantidade de turbulência em um aglomerado de galáxias seja difícil de estimar, os astrofísicos acreditam que os campos magnéticos de grande escala são provavelmente responsáveis pela pouca turbulência presente em Coma.

A dinâmica das galáxias dentro do Aglomerado de Coma é dominada pela gravidade da matéria escura. A velocidade das galáxias pode atingir várias centenas de quilômetros por segundo, indicando uma massa total do aglomerado de aproximadamente \(10^{15}\) massas solares.

Esses dados sobre o Aglomerado de Coma foram obtidos após mais de seis dias de tempo de observação. Um artigo sobre as observações do Chandra foi publicado na revista Science em 20 de setembro de 2013. O autor principal do artigo é Jeremy Sanders, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, Alemanha.