Durante décadas, os astrônomos descreveram o aglomerado de galáxias de Virgem, Abell 2029, como “o aglomerado de galáxias mais relaxado do universo”. Mas os cientistas descobriram agora que por baixo do seu exterior calmo, o aglomerado ainda reverbera de uma antiga colisão cósmica.
novas observações de Observatório de raios X Chandra sugere que movimentos gigantescos “instáveis” no gás do aglomerado, desencadeados por uma fusão há cerca de 4 bilhões de anos, podem estar ajudando a aquecer o aglomerado junto com a energia liberada pelo aglomerado buraco negro supermassivo no centro disso. Os investigadores dizem que isto pode ajudar a explicar porque é que o gás nos aglomerados de galáxias não arrefece tão rapidamente quanto o esperado. Mas, nomeadamente, os novos dados do Chandra também revelaram subestruturas gigantes que ainda são visíveis hoje, incluindo espirais gigantes, frentes de choque e ondas de gás sobreaquecido que viajam através do aglomerado. declaração O Observatório de Raios-X Chandra o divulgou na semana passada.
Os astrônomos têm Desde a década de 1990 Acho que Abel terá um ano de 2029 excepcionalmente tranquilo. Recentemente, dois estudos publicar 2025 usar Observatório XRISMUsando raios X para estudar o Universo, encontraram níveis extremamente baixos de turbulência no gás sobreaquecido no espaço intergaláctico, sugerindo que o aglomerado não sofreu recentemente grandes interações prejudiciais, como fusões.
Mas o terceiro estudo XRISM também Publicado em 2025sugerindo que nem tudo é totalmente pacífico.
Na época, os pesquisadores descobriram um gás mais frio na atmosfera mais quente do aglomerado, que eles disseram poder ser os restos de antigos movimentos “instáveis” desencadeados por colisões de muito tempo atrás.
Novas observações do Observatório de Raios-X Chandra acrescentam novas evidências a esta história mais tumultuada, revelando que — tal como as ondulações que persistem muito depois de uma pedra atingir a água — as cicatrizes gravadas no gás sobreaquecido de Abell 2029 continuam a contar a história de um violento encontro cósmico há milhares de milhões de anos.
Usando 21 novas observações de raios X recolhidas em 2022 e 2023, bem como dados de arquivo anteriormente recolhidos, Watson e os seus colegas rastrearam enormes estruturas escondidas no gás quente do aglomerado, incluindo uma das mais longas “espirais oscilantes” contínuas já observadas, relata o estudo. Esta espiral estende-se por quase 2 milhões de anos-luz a partir do centro do aglomerado.
De acordo com o artigo, as observações também revelaram uma depressão côncava em forma de “baía” ao sul do núcleo do aglomerado, uma grande área de gás mais frio estendendo-se para sudeste e possíveis evidências de ondas de choque se propagando pela periferia do aglomerado.
Para revelar o conjunto oculto de subestruturas, a equipe usou técnicas de processamento de imagem para eliminar o brilho de raios-X do aglomerado, que de outra forma seria suave e simétrico. Simulações computacionais subsequentes que traçaram a história do aglomerado sugeriram que as estruturas podem ter se formado depois que um aglomerado de galáxias menor colidiu com Abell 2029 bilhões de anos atrás, observou o estudo.
A colisão deslocaria o gás quente, fazendo-o oscilar e girar no campo gravitacional do aglomerado, “semelhante à forma como o vinho se move em uma taça de vinho”, diz o comunicado.
O estudo sugere que essas oscilações gigantes podem ajudar a regular como o aglomerado esfria ao longo do tempo, redistribuindo o calor através do gás dentro do aglomerado, bem como a energia injetada pelo buraco negro supermassivo ativo no centro do IC 1101, que é maior Conhecido até agora.
Isto é importante porque o gás dentro do aglomerado de galáxias irradia constantemente energia através de raios X e esfria gradualmente ao longo do tempo, e os cientistas suspeitam que a energia liberada pelo buraco negro supermassivo (chamada de feedback AGN) ajuda a reaquecer o gás e a evitar o resfriamento descontrolado.
Mas novas descobertas sugerem que a atividade do buraco negro por si só pode não explicar completamente o que aconteceu em Abell 2029, e que os tremores em grande escala causados por fusões antigas também podem desempenhar um papel importante na agitação e aquecimento do gás, aponta o novo estudo.
Entretanto, a investigação sugere que as assinaturas de respingos de gás mais frio podem seguir o rasto de material deixado pelo aglomerado mais pequeno à medida que este passa por Abell 2029 pela segunda vez. Simulações mostram que aglomerados menores inicialmente varrem aglomerados maiores, arrastando gás lateralmente e criando espirais gigantes. A gravidade do aglomerado maior desacelera o objeto menor e o puxa para outro encontro, criando uma frente de choque e perturbações adicionais no gás.
De acordo com o estudo, as estruturas do golfo provavelmente representam fluxos sobrepostos, onde as bordas externas das espirais cruzam o material retirado de aglomerados menores durante a colisão.
Além disso, o estudo sugere que a feição do golfo pode estar relacionada com a borda de uma “bolha fantasma” gigante – uma antiga cavidade esculpida no gás pela atividade do buraco negro supermassivo no centro de IC 1101.
Embora Watson e os seus colegas não tenham encontrado nenhuma evidência clara de bolhas de rádio anteriormente não descobertas no gás do aglomerado, notaram que os efeitos de projeção poderiam tornar estas estruturas difíceis de detetar se estivessem parcialmente alinhadas ao longo da nossa linha de visão.
Este estudo é descrito em Papel Publicado no Astrophysical Journal em dezembro de 2025.
