Aglomerado mais antigo e quente do universo surpreende astrônomos

Cientistas identificaram um aglomerado com mais de 30 galáxias concentradas em um espaço de apenas 500 mil anos-luz de diâmetro. Uma equipe internacional de astrônomos fez a descoberta utilizando o radiotelescópio ALMA, no Chile. O aglomerado, denominado SPT2349-56, existe desde quando o universo tinha apenas 1,4 bilhão de anos após o Big Bang. Ele apresenta temperatura muito superior à prevista pelos modelos científicos atuais.

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O SPT2349-56 contradiz as teorias sobre a velocidade de formação e desenvolvimento de estruturas galácticas no universo primitivo. As observações revelam que este conjunto atingiu um estágio de desenvolvimento que, segundo os modelos vigentes, deveria levar bilhões de anos para ser alcançado. Ou seja, esta descoberta representa um importante avanço na compreensão da evolução cósmica. Isso porque desafia os modelos convencionais de formação de estruturas no universo.

“Não esperávamos ver gases de aglomerado tão quente tão cedo na história cósmica”, afirmou Dazhi Zhou, doutorando da Universidade da Colúmbia Britânica no Canadá e autor principal do estudo. “Este gás é pelo menos cinco vezes mais quente do que o previsto, e ainda mais quente e energético do que o que encontramos em muitos aglomerados atuais.”

Buracos negros podem explicar o fenômeno

A temperatura elevada do meio intergaláctico pode estar relacionada à presença de três buracos negros supermassivos identificados recentemente no aglomerado. “Isso nos diz que algo no universo primitivo, provavelmente três buracos negros supermassivos recentemente descobertos no aglomerado, já estavam bombeando enormes quantidades de energia para o ambiente e moldando o jovem aglomerado, muito mais cedo e mais fortemente do que pensávamos”, explicaram os pesquisadores.

Além disso, os astrônomos detectaram o fenômeno no SPT2349-56, observado como existia há 12,3 bilhões de anos. Este período é extremamente precoce para o desenvolvimento de estruturas tão complexas e energéticas.

Medições e comparações com outros aglomerados

A temperatura do meio intergaláctico foi medida indiretamente através do efeito Sunyaev-Zeldovich. Ele detecta como os fótons da radiação cósmica de micro-ondas (CMB) ganham energia ao interagir com elétrons do meio intergaláctico.

Aliás, o tamanho do SPT2349-56 é comparável ao halo de estrelas antigas e matéria escura que circunda a Via Láctea. As galáxias que o compõem, embora pequenas, apresentam uma taxa de formação estelar cinco mil vezes mais rápida que a nossa galáxia.

Aglomerados mais distantes e mais antigos, como o z660D (observado como existia há 13 bilhões de anos) e o A2744z7p9OD (observado como existia apenas 650 milhões de anos após o Big Bang), são classificados como “protoglomerados”. Porém, não apresentam temperaturas tão elevadas quanto o SPT2349-56.

Scott Chapman, professor de astronomia da Universidade Dalhousie, na Nova Escócia, Canadá, destaca a importância da descoberta. “Queremos descobrir como a intensa formação estelar, os buracos negros ativos e esta atmosfera superaquecida interagem, e o que isso nos diz sobre como os aglomerados de galáxias atuais foram construídos.”

Zhou também questiona: “Como tudo isso pode estar acontecendo ao mesmo tempo em um sistema compacto tão jovem?”

A partir desta descoberta, os pesquisadores continuarão investigando a interação entre a formação estelar, os buracos negros ativos e a atmosfera superaquecida neste sistema compacto. Assim, buscando entender o processo de formação dos aglomerados de galáxias atuais.