Raios Cósmicos

Observatório Astronómico de Lisboa
Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa

DESCOBERTA PARTE DA MATÉRIA EM FALTA NO UNIVERSO

Com o auxílio do observatório espacial XMM-Newton, uma equipa internacional de astrónomos descobriu parte da matéria em falta no Universo.

Sabe-se que apenas cerca de 5% do Universo é constituído por matéria bariónica, ou seja, matéria formada por protões e neutrões (bariões) que, juntamente com os electrões, formam os blocos de construção da matéria que conhecemos, os átomos. Os outros 75% do Universo são constituídos por matéria escura e energia escura, em proporções de 23% e 72%, respectivamente.

Todas as estrelas, galáxias e gás cuja observação é possível no Universo, representam menos de metade da matéria bariónica. Assim, embora a percentagem de matéria comum seja muito pequena, metade desta ainda está por descobrir.

Toda a matéria presente no Universo encontra-se distribuída numa estrutura semelhante a uma "rede". Nesta rede, existem nodos densos formados pelos maiores objectos do Universo, os enxames de galáxias. Há cerca de uma década, os cientistas previram que aproximadamente metade da matéria comum encontra-se na forma de gás de baixa densidade. Este gás estaria
localizado nos filamentos da rede cósmica, preenchendo o vasto espaço intergaláctico.

Os cientistas previram que o gás teria uma temperatura elevada, o que faria com que emitisse a maior parte da sua radiação na gama dos raios-x de baixa energia. No entanto, até hoje, todas as tentativas na sua detecção não foram bem sucedidas devido à sua densidade baixa.

Fazendo uso da sensibilidade elevada do XMM-Newton, uma equipa de astrónomos foi capaz de detectar as porções mais quentes do gás intergaláctico.

A equipa observou um par de enxames de galáxias designados por Abell 222 e Abell 223, localizados a 2300 milhões de anos-luz da Terra. As imagens e o espectro deste sistema revelaram uma ponte de ligação entre os dois enxames, constituída por gás quente. Acredita-se que este gás, será provavelmente a porção mais densa e quente do gás difuso presente na rede cósmica, que se crê perfazer metade da matéria comum do Universo.

A imagem é uma composição de duas imagens obtidas no óptico e no comprimento deonda dos raios-x. É possível observar a vermelho e amarelo, a distribuição dogás quente difuso.

Embora a sensibilidade do XMM-Newton tenha sido crucial para esta descoberta, a detecção do gás só foi possível porque o filamento se encontra ao longo da linha de visão, concentrando assim toda a sua emissão numa pequena região do

céu.

A existência de vários modelos, que prevêm que a matéria comum em falta encontra-se nalguma forma de gás quente, faz com que esta descoberta seja importante. No entanto, para a compreensão da distribuição da matéria na rede cósmica, será necessário observar mais sistemas como este e, em última instância, criar um novo observatório espacial dedicado à observação da rede cósmica. Este observatório teria de ter uma sensibilidade muito superior à que se tem acesso com os actuais observatórios. Os resultados agora anunciados permitem estabelecer requerimentos mais adequados para um tal futuro observatório.

A nova descoberta ajudará os cientistas na compreensão da evolução da rede cósmica e o facto de os astrónomos saberem agora onde procurar o gás torna-a bastante relevante. No futuro, esperam-se novos estudos de zonas promissoras no céu, como o sistema observado, com o auxílio do XMM-Newton.

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