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Um objeto colossal remanescente do Big Bang está levando astrônomos a rever o que sabíamos sobre a evolução do Universo. Trata-se do aglomerado de galáxias SPT2349-56, cujo gás apresenta temperaturas muito acima do que a física atual considera possível para um período tão inicial da história do cosmos.
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A descoberta, publicada nesta segunda-feira (5) na revista Nature, foi feita a partir de uma espécie de “sombra” projetada sobre a radiação cósmica de fundo, o brilho residual do Big Bang que ainda permeia o Universo.
Objeto é muito quente, superando previsões
O objeto SPT2349-56 foi detectado pela primeira vez em 2010, a partir de observações do Telescópio do Polo Sul, na Antártida. Segundo o Science Alert, logo nessa época foi possível determinar que se tratava de algo incomum.
Um estudo publicado em 2018 confirmou que o objeto era um aglomerado de 30 galáxias, formando estrelas a uma taxa 1 mil vezes maior que a da Via Láctea. E essas galáxias colidiam umas com as outras. Com essas pistas, a equipe acreditou que o SPT2349-56 poderia fornecer mais detalhes sobre a evolução das galáxias ao longo da história do Universo.
A nova pesquisa usou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para investigar a radiação cósmica de fundo. Eles encontraram uma distorção chamada sinal Sunyaev-Zeldovich, que acontece a partir da interação com o gás quente das galáxias.
Essa combinação criou uma espécie de assinatura e revelou que o meio gasoso entre as galáxias é extremamente quente, superando em várias vezes as previsões teóricas de temperatura para a região.
Descoberta foi surpreendente
- Segundo a pesquisa, o aquecimento gravitacional de um aglomerado de galáxias desse porte deveria ocorrer lentamente, ao longo de bilhões de anos;
- Mas não foi o que aconteceu: o SPT2349-56 data de apenas 1,4 bilhão de anos após o Big Bang, relativamente cedo na história da Universo;
- Dazhi Zhou, doutorando em astrofísica e líder do estudo, revelou que não esperava encontrar um aglomerado tão quente em uma fase tão inicial do Universo;
- Ele relata que o sinal observado parecia intenso demais para ser real, mas análises repetidas confirmaram que o gás é pelo menos cinco vezes mais quente do que os modelos indicam, alcançando temperaturas superiores a 10 milhões de Kelvin.
Aglomerado de galáxias muda compreensão do Universo
Os resultados surpreenderam. Embora os cientistas esperassem algum nível de aquecimento precoce, a intensidade do sinal indica que a gravidade, sozinha, não explica o fenômeno. A principal hipótese é que pelo menos três buracos negros supermassivos ativos dentro do aglomerado estejam liberando enormes quantidades de energia por meio de jatos, aquecendo o ambiente ao redor muito mais rápido do que se imaginava.
“Isso sugere que buracos negros já estavam moldando de forma agressiva esses aglomerados no início do Universo, muito antes e com muito mais força do que nossos modelos previam”, explica o astrofísico Scott Chapman, um dos autores do estudo. Para ele, compreender esses ambientes extremos é essencial para entender a origem das galáxias mais massivas do cosmos.
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A descoberta indica que a evolução dos aglomerados de galáxias envolve um ecossistema complexo, no qual formação estelar intensa, atividade de buracos negros e aquecimento do gás atuam de forma conjunta desde muito precocemente na história do Universo. Isso coloca em xeque a visão tradicional de que essas interações só se tornam relevantes bilhões de anos depois.
Agora, os pesquisadores querem aprofundar a investigação sobre como esses processos extremos se influenciam mutuamente e o que eles revelam sobre a construção dos grandes aglomerados observados no Universo atual.