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| Uma imagem de raios-X do gás quente na região central do aglomerado de galáxias Perseus, feita pelo Observatório de raios-X Chandra (Nave espacial). O Aglomerado de Perseus é um dos objetos de maior massa no universo com milhares de galáxias imersos em uma enorme nuvem de gás superaquecido. A imagem mostra enormes "anéis brilhantes" e ondulações em todo o aglomerado. Astrônomos podem ter detectado uma linha de emissão a partir de uma forma de matéria escura, o neutrino estéril, no espectro de aglomerados de galáxias como Perseus. |
As Galáxias frequentemente são encontradas em grupos ou aglomerados, as maiores agregações conhecidas da matéria e da matéria escura. A Via Láctea, por exemplo, é um membro do chamado "Grupo Local" que contém em média três dezenas de galáxias, incluindo a Galáxia de Andrômeda, localizada a cerca
de 2,54 milhões de anos-luz de distância da Terra. Muito grandes aglomerados podem conter milhares de galáxias, todos unidos pela gravidade. O
grande aglomerado de galáxias mais próximo a nós, o aglomerado de
Virgem, contém cerca de 2000 membros, e está a aproximadamente 50 milhões de anos-luz
de distância.
O espaço entre as galáxias não está vazio. Está cheia de gás intergalático quente, cuja temperatura é da ordem de dez milhões de Kelvin, ou até mesmo superior. O gás é enriquecido com elementos pesados que escapam das galáxias e que se acumulam no meio dos intra-glomerados ao longo de bilhões de anos de evolução galáctica e estelar. Estes elementos de gás do aglomerado podem ser detectados a partir de suas linhas de emissão de raio-X, e incluem oxigênio, neônio, magnésio, silício, enxofre, argônio, cálcio, ferro, níquel, cromo e até e manganês.
As abundâncias relativas destes elementos contêm informações valiosas sobre a taxa de supernovas nos diferentes tipos de galáxias em aglomerados, desde que as supernovas criam/ ou espalham o gás. Por isso, veio como uma surpresa quando os astrônomos da CFA (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e seus colegas descobriram uma linha tênue que corresponde a nenhum elemento conhecido. Esra Bulbul, Adam Foster, Randall Smith, Scott Randall e sua equipe estavam estudando o espectro médio de raios-X de um conjunto de setenta e três grupos (incluindo Virgem) à procura de linhas de emissão muito fracas para ser visto em uma única, quando descobriram uma linha com nenhuma correspondência no intervalo espectral em particular (e claro, sem expectativas de que conseguissem algo por não ter quaisquer recursos).
Os
cientistas propuseram uma sugestão tentadora: a linha é o resultado da
decadência de um putativo (Parece que é, mas não é), a longo procurados por partícula de matéria
escura, a chamada neutrino estéril. Sugeriu-se
que os raios-X do gás quente que emitem em um aglomerado de galáxias pode ser um
bom lugar para procurar assinaturas de matéria escura, e se o resultado confirmasse a
neutrino estéril seria um avanço na pesquisa da matéria
escura (deixando claro que pode ser um possível erro estatístico ou outro). Resultados inéditos recentes de outro grupo tendem a apoiar a detecção desse recurso; A
equipe sugere que as observações da planejada missão de raios-X ASTRO-H japonesa em 2015 será fundamental para confirmar e resolver a
natureza dessa linha espectral.
Fonte:
"Detection of an Unidentified Emission Line in the Stacked X-Ray
Spectrum of Galaxy Clusters,” Esra Bulbul, Maxim Markevitch, Adam
Foster, Randall K. Smith, Michael Loewenstein, and Scott W. Randall, ApJ 789, 13, 2014.
