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Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu

Dr. Tony Phillips - Science@Nasa - 08/10/2014

Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu
Imagine uma nuvem de gás na qual cada átomo seja uma galáxia inteira - o aglomerado Perseu é algo assim.
[Imagem: NASA]

Aglomerado de Perseu

O Universo é um lugar grande, cheio de incógnitas. Mais uma delas acaba de ser catalogada com a ajuda do observatório de raios X Chandra, da NASA.

"Eu não podia acreditar nos meus olhos. À primeira vista, o que descobrimos não pode ser explicado pela física conhecida," disse Esra Bulbul do Centro de Astrofísica da Universidade de Harvard.

Juntamente com uma equipe de mais meia dúzia de colegas, Bulbul vem utilizando o Chandra para explorar o aglomerado de Perseu, um enxame de galáxias a aproximadamente 250 milhões de anos-luz da Terra.

Imagine uma nuvem de gás na qual cada átomo seja uma galáxia inteira - o aglomerado Perseu é algo assim. É um dos objetos de maior massa conhecidos no Universo.

O agrupamento em si é imerso em uma enorme "atmosfera" de plasma superaquecido - e é aí que reside o mistério.

Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu
O elemento está lá, mas ninguém sabe o que ele é.
[Imagem: Esra Bulbul]

Elemento desconhecido

"A atmosfera do aglomerado está cheia de íons como ferro 25 (Fe XXV), silício 14 (Si XIV) e enxofre 15 (S XV). Cada um produz um 'pico' ou 'linha' no espectro de raios X, que nós podemos mapear usando o Chandra. Estas linhas espectrais estão dentro das energias de raios X bem conhecidas," explica Bulbul.

Contudo, em 2012, durante as observações emergiu uma nova linha onde não deveria haver uma.

"Uma linha apareceu em 3,56 keV (quilo-elétron-volts), que não corresponde a qualquer transição atômica conhecida," relata a astrônoma. "Foi uma grande surpresa."

Desde 2012, quando a linha apareceu, a equipe já encontrou a mesma assinatura espectral nas emissões de raios X de 73 outros aglomerados de galáxias.

Para tirar as dúvidas, a equipe fez observações com o observatório XMM-Newton, da ESA, um telescópio de raios X completamente independente. E outras equipes agora já confirmaram as observações.

Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu
Quando for lançado, o telescópio japonês Astro H poderá ajudar a resolver o mistério.
[Imagem: JAXA]

Palpites

Resta agora explicar o que esse pico de energia revela.

"Depois de submetermos nosso artigo, teóricos já apareceram com cerca de 60 diferentes tipos de matéria escura que poderiam explicar essa linha. Alguns físicos de partículas têm feito piadas chamando essa 'partícula' de 'bulbulon'," comenta Bulbul.

O zoológico de candidatos a partículas de matéria escura que podem produzir este tipo de linha inclui áxions, neutrinos estéreis, WIMPS e "módulos de matéria escura", que poderiam resultar da curvatura de dimensões extras na teoria das cordas.

Mas passar da teoria para a prática e resolver o mistério pode exigir um telescópio espacial totalmente novo.

Em 2015, a agência espacial japonesa está planejando lançar um telescópio de raios X avançado, chamado Astro-H.

Ele terá um novo tipo de detector de raios X, que será capaz de medir a linha do mistério com mais precisão do que é possível com os telescópios atuais.

Bibliografia:

Artigo: Detection of An Unidentified Emission Line in the Stacked X-ray spectrum of Galaxy Clusters
Autores: Esra Bulbul, Maxim Markevitch, Adam Foster, Randall K. Smith, Michael Loewenstein, Scott W. Randall
Link: http://arxiv.org/abs/1402.2301






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