ALMA fotografa “buraco cósmico” a 4,8 bilhões de anos-luz de distância!

Pesquisadores utilizaram o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para registrar um buraco cósmico a 4.8 bilhões de anos-luz da Terra. Essa é a imagem com melhor resolução já feita deste buraco. A imagem prova a grande capacidade do ALMA de investigar a distribuição de temperatura dos gases ao redor de aglomerados de galáxias através do efeito Sunyaev-Zel’dovich (efeito SZ).

O grupo de pesquisadores foi liderado por Tetsu Kitayama, da Universidade Toho (Japão) e por Eiichiro Komatsu, do Instituto Max Plack de Astrofísica (Alemanha). A equipe observou a galáxia RX J1347.5-1145, conhecida pelos fortes efeitos SZ que já foram observados várias vezes com radiotelescópios.

Aquelas observações revelaram uma distribuição desigual do gás quente nesta galáxia, que não havia sido identificada antes. Astrônomos precisavam então de observações com resoluções maiores; estas, porém, eram difíceis de obter. O ALMA resolveu este problema, e os pesquisadores obtiveram uma imagem da RX J1347.5-1145 com duas vezes mais resolução e dez vezes melhor sensitividade que observações anteriores. Esta é a primeira imagem do efeito SZ feito pelo ALMA.

“A nova observação do ALMA não apenas confirma as observações anteriores, mas também fornece uma imagem com maior resolução e sensitividade, o que abre uma nova era da ciência SZ”, diz Komatsy. Segundo ele, com as novas informações, é possível concluir que o aglomerado está passando por uma fusão violenta, com a presença de um acúmulo de gás “incrivelmente quente”.

Efeito SZ

Os gases quentes são componentes centrais para entender a natureza da evolução de aglomerados de galáxias. Apesar de os gases quentes não emitirem ondas de rádio por si só (que seriam detectados com o ALMA), o gás espalha as ondas de rádio da radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB, sigla em inglês) e faz um buraco ao redor do aglomerado de galáxias. Isso é conhecido como efeito SZ.

A radiação CMB é herança do Big Bang, e suas ondas de rádio nos atingem por todos os lados. Quando as ondas passam por gases quentes em aglomerados de galáxias, as ondas de rádio interagem com os elétrons de alta energia dos gases e ganham energia. Observando da Terra, a CBM apresenta menos energia perto do aglomerado. Isso é chamado efeito Sunyaev-Zel’dovich, em homenagem aos cientistas Rashid Sunyaev e Yakov Zel’dovich em 1970.