Pesquisadores encontraram uma nuvem de partículas energizadas, chamada de “mini halo”, ao redor de um aglomerado de galáxias a 10 bilhões de anos-luz da Terra. A estrutura está no passado do Universo e pode trazer novas informações sobre como o cosmos se formou.
O grupo de astrônomos analisava dados do telescópio Low Frequency Array (LOFAR) – uma vasta rede com 100 mil pequenas antenas espalhadas pela Europa – para estudar o aglomerado de galáxias SpARCS1049 quando encontrou um fraco sinal de rádio. A equipe logo percebeu que o vestígio vinha de uma região do espaço cheia de partículas altamente energizadas e campos magnéticos.
Ao estudarem precisamente o fenômeno, descobriram se tratar de um mini halo – uma estrutura que se estende por mais de um milhão de anos-luz e que normalmente era encontrada no Universo próximo.
“É como se tivéssemos descoberto um vasto oceano cósmico, onde aglomerados inteiros de galáxias estão constantemente imersos em partículas de alta energia”, disse Hlavacek-Larrondo, pesquisador da Universidade de Montreal, em um comunicado.
O artigo que descreve o estudo está disponível no repositório de pré-impressão arXiv periódico e foi aceito para publicação no periódico The Astrophysical Journal Letters.
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Os astrônomos desenvolveram duas hipóteses para explicar a descoberta:
Buracos negros supermassivos podem estar no centro dessas galáxias distantes, ejetando fluxos de partículas de alta energia para o espaço.
Ou, partículas carregadas dentro do plasma quente do aglomerado de galáxias podem estar colidindo em velocidades próximas à da luz e se desintegrando em partículas mais energéticas capazes de serem observadas da Terra.
O grupo ainda está tentando entender como esses dois processos funcionariam. Novas pesquisas serão necessárias para uma compreensão aprimorada do mini halo.
Os astrônomos explicaram que a descoberta é um registro raro de como os aglomerados de galáxias eram no início de sua formação. Os dados demonstram que esses conjuntos galácticos se juntaram em eventos com partículas de alta energia bilhões de anos antes do que se sabia anteriormente.
“Estamos apenas arranhando a superfície de quão energético o Universo primordial realmente era. Esta descoberta nos abre uma nova janela para entender como os aglomerados de galáxias crescem e evoluem, impulsionados tanto por buracos negros quanto pela física de partículas de alta energia”, explicou Hlavacek-Larrondo.
A praça do Square Kilometer Array (SKA) na Austrália contará com 130 mil antenas dipolo para detectar ondas de rádio emitidas por objetos no Universo mais distante. Crédito: SKAO
Agora, a descoberta permite que cientistas estudem a origem dessas partículas. Novos telescópios, como o Square Kilometer Array (SKA), serão capazes de detectar sinais ainda mais distantes.
Com isso, astrônomos poderão compreender com mais profundidade fenômenos como os campos magnéticos e os processos energéticos que moldaram o cosmos, revelando etapas até então desconhecidas da formação do Universo.
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