Usando um dos conjuntos de observações mais detalhados já realizados de um aglomerado de galáxias a 700 milhões de anos-luz da Terra, astrônomos capturaram o leve brilho de estrelas errantes que estão sendo arrancadas de sua galáxia de origem e absorvidas por 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 afirmam que as descobertas também sugerem que Abell 3667 se formou a partir de dois aglomerados menores, que 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, candidato a Ph.D. na Universidade de 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 tênue.”
As novas imagens de Abell 3667 foram feitas com a Câmera de Energia Escura (DECam) montada no 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 28 horas de observações recordes coletadas ao longo de anos pelo DECam. As descobertas foram publicadas na The Astrophysical Journal.
“Como o Blanco tem feito imagens com o DECam na última década, há uma enorme quantidade de dados arquivados disponíveis,” disse Englert. “Foi uma feliz coincidência que tantas pessoas tenham fotografado Abell 3667 ao longo dos anos, e conseguimos juntar todas essas observações.”
Esse extenso tempo de observação foi o que tornou possível a captura da luz tênue de estrelas errantes dentro do aglomerado. Esse tipo de luz difusa, conhecido como luz intracluster 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 ocorrendo em Abell 3667. Normalmente, diz Englert, as fusões que envolvem a maior galáxia em um aglomerado, chamada de galáxia mais brilhante do aglomerado ou BCG, ocorrem gradualmente à medida que ela rouba estrelas de muitas galáxias menores que a cercam. Mas esta nova pesquisa mostra algo diferente acontecendo neste caso. Abell 3667 é na verdade composta por dois aglomerados de galáxias, cada um com seu próprio BCG, que agora estão se fundindo. A ponte de ICL descoberta pelos pesquisadores sugere que o BCG maior está roubando estrelas do menor — um evento conhecido como fusão rápida ou agressiva. À medida que os dois BCGs se fundem, também se fundem as galáxias menores que os cercam, tornando Abell 3667 o produto de dois aglomerados em fusão. Dados de observações em raios-X e rádio já sugeriam uma fusão rápida em Abell 3667, mas esta é a primeira evidência óptica que a respalda.
A aparição da luz intracluster nessas novas imagens oferece uma empolgante prévia do que está por vir quando o Observatório Vera C. Rubin começar a operar plenamente no final deste ano ou no início do próximo. Usando um telescópio duas vezes maior que o Blanco e a maior câmera já construída, o telescópio Rubin realizará um mapeamento de 10 anos de todo o céu do sul, em um projeto chamado Levantamento Legado do Espaço e do Tempo.
“O Rubin será capaz de fotografar a ICL da mesma forma que fizemos aqui, mas o fará para cada aglomerado galáctico local no céu do sul,” disse Englert. “O que fizemos é apenas uma pequena fração do que o Rubin será capaz de realizar. Ele realmente abrirá as portas para o estudo da ICL.”
Isso será uma bonança científica 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 acredita ser responsável pela 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, então fornece 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 astronomia óptica noturna baseada em solo, 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 Subsídio Espacial de Rhode Island da NASA.
Detalhes da Imagem
- Galáxia Medusa JO171
Semelhante ao icônico Objeto de Hoag, JO171 é um exemplo de galáxia anel, caracterizada por um anel completamente destacado de estrelas jovens rodeando um esferoide central antigo. A queda de JO171 no denso aglomerado de galáxias Abell 3667 está retirando gás dela, criando os impressionantes tentáculos semelhantes a medusas que se estendem para um lado da galáxia. A análise da população estelar da galáxia e suas dinâmicas gasosas e estelares mostra que a origem do anel está relacionada a uma interação com outra galáxia no distante passado, antes de sua acreção em Abell 3667. Mais recentemente, desde a queda no aglomerado, o gás no anel foi retirado pela pressão de ram, causando o término da formação estelar na metade retirada do anel. Este é o primeiro caso observado de retirada por pressão de ram em ação em uma galáxia anel. Ambos os eventos (acrecção e retirada) causaram transformações dramáticas nesta galáxia. - Galáxia Medusa LEDA 64246
LEDA 64246 é outro exemplo de caudas galácticas extensas formadas pela retirada por pressão de ram. Seu brilho azul indica que a retirada desencadeou a formação de estrelas nos rastros. - Galáxia mais brilhante do aglomerado IC 4965 e grupo em queda
A galáxia central nesta recorte é referida como a galáxia mais brilhante do aglomerado (BCG). A formação de BCGs tem sido um mistério astronômico por décadas. O mistério foi parcialmente resolvido pela detecção da luz intracluster, que fornece evidências de que BCGs geralmente se formam através da retirada gradual de estrelas de galáxias menos massivas no aglomerado, que então se acumulam no BCG. - NGC 6862
NGC 6862 é uma galáxia Seyfert que está parcialmente obscura pela cirrus da Via Láctea, ou nebulosas de fluxo integrado.
