O enxame galáctico Abell 2029 é por vezes descrito como "o enxame mais tranquilo do Universo". Esta designação não se deve a uma "aura" particularmente serena, mas sim ao facto de o gás superaquecido que permeia o enxame parecer extremamente calmo e imperturbado.

Novas observações do Observatório de raios X Chandra mostram claramente que Abell 2029 teve uma história muito mais conturbada do que a sua aparência atual sugere. O estudo mais recente conclui que Abell 2029 ainda está a estabilizar-se após uma colisão violenta com outro enxame mais pequeno, há cerca de quatro mil milhões de anos.

Os enxames de galáxias são as maiores estruturas do Universo mantidas unidas pela gravidade. São compostos por centenas ou até milhares de galáxias, matéria escura invisível e uma enorme quantidade de gás que preenche o espaço entre as galáxias. Este gás é normalmente aquecido a milhões de graus, o que o faz brilhar em raios X.

Uma equipa liderada por astrónomos da Universidade de Boston e do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian obteve a observação de raios X mais profunda de sempre deste enxame utilizando o Chandra. Os resultados foram descritos num artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal, liderado por Courtney Watson, pertencente a ambas as instituições.

Os dados do Chandra revelam sinais claros de que este enxame não teve uma história monótona. Esta nova imagem composta mostra evidências da atividade passada do enxame na forma semelhante a um náutilo observada nos dados do Chandra (azul). A luz ótica proveniente de estrelas e galáxias no mesmo campo de visão aparece principalmente branca numa imagem do Pan-STARRS, um telescópio no Hawaii.

A equipa pensa que a forma espiral no gás quente foi formada quando o gás no enxame se espalhou para os lados devido aos efeitos gravitacionais da colisão do enxame - semelhante ao modo como o vinho se move num copo. A espiral espalhada em Abell 2029 é uma das mais longas já observadas, estendendo-se por cerca de dois milhões de anos-luz a partir do centro do enxame.

Existem várias outras evidências-chave da colisão passada, nunca vistas em conjunto num enxame, permitindo à equipa rastrear a história da colisão do enxame com um detalhe sem precedentes. Por exemplo, a equipa vê indícios de um amplo "splash" de gás mais frio criado pela colisão. Pode também haver uma onda de choque - semelhante a um estrondo sónico de um avião supersónico - no gás superaquecido que restou da colisão. Por fim, existe uma característica em forma de "baía" no gás quente, que os investigadores pensam poder ter sido causada por uma sobreposição entre as partes exteriores da espiral e o gás arrancado do enxame mais pequeno à medida que este passava pelo enxame maior. Embora os autores pensem que se trata de uma relíquia da colisão, também são possíveis outras explicações para esta estrutura.

Versão anotada da composição ótica e em raios X do enxame galáctico Abell 2029. Crédito: raios X - NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; ótico - PanSTARRS; processamento de imagem - NASA/CXC/SAO/N. Wolk e P. Edmonds

Simulações computacionais da colisão sugerem que o enxame mais pequeno tinha uma massa cerca de dez vezes inferior à do enxame maior. A espiral formou-se quando o enxame mais pequeno fez a sua primeira passagem pelo enxame maior, empurrando o seu gás para os lados. A gravidade do enxame maior fez então com que o outro enxame abrandasse e fosse atraído de volta para uma segunda colisão. Isto gerou uma frente de choque e deixou para trás um rasto de material, formando a região do "splash".

Para revelar estas várias características, os autores utilizaram uma técnica especial que analisou o quanto o gás quente do enxame se desvia de uma forma simétrica. A maior parte do gás quente é simétrico e tem aproximadamente a forma de uma oval. Os autores removeram ("subtraíram") esta forma oval simétrica da imagem original de raios X. A emissão de raios X remanescente na "imagem subtraída" mostra claramente as características invulgares da espiral ondulante, da baía e da zona do "splash". A frente de choque é demasiado fraca para ser vista nesta imagem.

A nova composição combina tanto a imagem original de raios X como a imagem de raios X subtraída das observações profundas de Abell 2029 pelo Chandra. A imagem de raios X subtraída (azul-claro) mostra de forma impressionante a espiral ondulante. A maior parte da imagem de raios X original apresenta uma cor azul mais escura, com exceção do centro da imagem, que é azul-claro. Duas outras características - a baía e a área de "splash" - estão identificadas na versão anotada. O brilho da imagem original foi reduzido para mostrar melhor a imagem subtraída.

// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Abell 2029:
Wikipedia

Enxame de galáxias:
Wikipedia

Observatório de raios X Chandra:
NASA
Universidade de Harvard
Wikipedia