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1,4 bilhões de anos após o Big Bang – a grande expansão que deu partida em todo o Universo que conhecemos e desconhecemos – uma antiga estrutura galáctica ainda estava em sua infância. Revelado ao mundo nesta última segunda-feira (5), o SPT2349-56 era, há 12 bilhões de anos, um aglomerado de galáxias ainda em formação – o mais distante e mais jovem já identificado por cientistas. E, de acordo com todos os modelos cosmológicos já elaborados, ele nem deveria estar lá.
Os primeiros sinais de sua existência surgiram em 2018. A equipe internacional de cientistas liderada por pesquisadores do Canadá usou uma rede de 66 radiotelescópios espalhados pelo norte do Chile (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA) para observar o passado distante do universo. Lá, estava um aglomerado de mais de 30 galáxias mais quente que a superfície do Sol, estendendo-se por 500 mil anos luz.
Nesse ponto relativamente compacto do espaço, estrelas se formavam em um ritmo 5 mil vezes maior que aqui na Via Láctea. O aglomerado de galáxias “bebê” já tinha mais calor e energia que muitos aglomerados dos dias atuais. Eram medições absolutamente inesperadas para uma estrutura ainda tão jovem, que excediam entre cinco e dez vezes as temperaturas simuladas pelos cientistas.
“Nós não esperávamos encontrar uma atmosfera de aglomerado tão quente, tão cedo na história cósmica”, disse em comunicado Dazhi Zhou, pesquisador da Universidade da Colúmbia Britânica à frente do estudo, que foi publicado na revista Nature.
O entendimento até então era de que temperaturas tão altas só seriam possíveis em aglomerados de galáxias bem mais maduros e estáveis, durante momentos mais tardios da vida do universo – consequência direta do jeito que essas estruturas nascem e amadurecem.
A força motriz desse processo é a gravidade, que atrai todos os corpos do nosso universo uns aos outros, que planta nossos pés no chão e que mantém a órbita da Terra ao redor do Sol. No espaço, partículas se agrupam para formar gases e poeira, que, por sua vez, se juntam para formar planetas ou asteroides – ou então, se espremem tanto ao ponto de seus átomos se fundirem, numa reação nuclear que dá vida às estrelas. Juntos, todos esses corpos celestes formam galáxias – que não ficam de fora, e se juntam em unidades ainda maiores: os aglomerados de galáxias.
No espaço entre as galáxias, acumulam-se grandes nuvens de gás. Foi precisamente para esse meio gasoso que os pesquisadores olharam – ou, mais especificamente, para a energia térmica emitida pelos gases.
Os modelos cosmológicos são as simulações que cientistas usam para estimar o funcionamento do Universo. Mas existem limitações: uma simulação ideal conseguiria modelar o Universo desde o Big Bang, uma empreitada tão imensa e complexa que, é claro, se torna impossível. Por isso, para estudar estruturas como conjuntos de galáxias, astrônomos usam aproximações, e extrapolam com base no que já sabemos. Convencionalmente, pensava-se que, à medida que os aglomerados se estabilizavam, as novas estrelas e buracos negros que se formavam liberavam energia e calor, aquecendo gradualmente esse meio gasoso. Ou seja, sistemas mais novos eram mais frios, e temperaturas mais altas eram esperadas apenas daqueles mais velhos e próximos do equilíbrio.
O SPT2349-56 vira isso do avesso. “Quando você olha as estruturas das galáxias, não tem modelo nenhum que consiga reproduzir isso. É uma região muito pequena, com muitas galáxias muito massivas, que formam estrelas com muita frequência”, afirma, em entrevista à Super, o astrônomo chileno Pablo Araya-Araya, doutorando da Universidade de São Paulo e coautor do estudo.
Os pesquisadores suspeitam que a razão disso pode estar nos buracos negros. Entre as mais de trinta galáxias que compunham esse jovem aglomerado, três eram de núcleo ativo, e tinham, no centro, buracos negros supermassivos. São fenômenos que podem colapsar em um único ponto uma massa um bilhão de vezes maior que a massa do Sol – e, de quebra, emitem muita energia. Somado a isso, a produção frenética de novas estrelas e a energia liberada pelas supernovas compõem uma interação muito energética.
Ainda falta entender como uma interação dessa magnitude poderia acontecer em um sistema tão jovem e compacto, e o que isso pode nos dizer sobre a formação dos aglomerados de galáxias.
Fonte: abril
