A imagem de raio-x mais importante já obtida provou a existência de matéria escura
O mapa de lentes gravitacionais (azul), sobreposto aos dados ópticos e de raios-X (rosa) do aglomerado Bullet. A incompatibilidade das localizações dos raios X e da massa inferida é inegável. (RAIO X: NASA/CXC/CFA/M.MARKEVITCH ET AL.; LENSING MAP: NASA/STSCI; ESO WFI; MAGELLAN/U.ARIZONA/D.CLOWE ET AL.; ÓPTICO: NASA/STSCI; MAGELLAN/U .ARIZONA/D.CLOWE ET AL.)
O observatório de raios-X Chandra da NASA nos mostrou o Universo como nunca antes.
Quando se trata do Universo, gera principalmente raios X através de aquecimento de alta temperatura.
Os raios-X do Chandra revelam o gás quente do aglomerado MACS J0717, enquanto os dados ópticos mostram as galáxias individuais no sistema. (RAIO X (NASA/CXC/IFA/C. MA ET AL.); ÓPTICO (NASA/STSCI/IFA/C. MA ET AL.)
Quando a matéria se aquece, por meio de colisões, interações, aceleração ou colapso, ela pode emitir raios X.
As emissões de raios-X que são grandes, extensas e ricas em estrutura destacam uma variedade de supernovas vistas na galáxia. Alguns deles têm apenas algumas centenas de anos; outros são muitos milhares. A ausência completa de raios-X indica a falta de uma supernova. No início do Universo, este foi o mecanismo de morte mais comum das primeiras estrelas. (NASA/CXC/SAO)
Aglomerados de galáxias, remanescentes de supernovas, galáxias ativas, sistemas estelares binários e até a Lua os emitem.
Como visto em raios-X contra o fundo cósmico, as porções iluminadas (brilhantes) e não iluminadas (escuras) da Lua são claramente visíveis nesta primeira imagem de raios-X obtida pelo ROSAT. Os raios X surgem principalmente da emissão refletida do Sol. (DARA, ESA, MPE, NASA, J.H.M.M. SCHMITT)
Ainda a imagem de raio-x mais importante de todos os tempos foi uma surpresa incrível.
O aglomerado Bullet, o primeiro exemplo clássico de dois aglomerados de galáxias em colisão, onde o efeito chave foi observado. Na óptica, a presença de dois aglomerados próximos (esquerda e direita) pode ser claramente discernida. (NASA/STSCI; MAGELLAN/U.ARIZONA/D.CLOWE ET AL.)
Este é o aglomerado de balas : um sistema de dois aglomerados de galáxias colidindo em alta velocidade.
As observações de raios-X do Bullet Cluster, feitas pelo observatório de raios-X Chandra. (NASA/CXC/CFA/M.MARKEVITCH ET AL., DA MAXIM MARKEVITCH (SAO))
À medida que a matéria gasosa no interior colide, ela diminui, aquece e fica para trás, emitindo raios-X.
Imagens ópticas do telescópio Magellan com contornos sobreplotados da distribuição espacial da massa (esquerda), a partir de lentes gravitacionais. Quando você olha para esses mesmos contornos plotados sobre os dados de raios-X do Chandra que traçam o plasma quente em uma galáxia (à direita), você pode ver que a matéria normal e os efeitos gerais da massa não se alinham. (D. CLOWE, M BRADAČ, A. H. GONZALEZ ET AL., APJ (2006))
No entanto, podemos usar lentes gravitacionais para saber onde a massa está localizada neste sistema.
A curvatura e o cisalhamento da luz das galáxias de fundo mostram que ela está separada da localização da matéria e dos raios-X.
Reconstrução de massa de campo grande com base nos catálogos combinados (HST e CFHT). No lado esquerdo, os contornos de massa do Abell 520 são sobrepostos na distribuição de luminosidade suavizada do quadro de descanso do cluster. No lado direito, a distribuição dos grupos de velocidade alta (vermelho) e baixa (verde), correspondendo aos múltiplos centros de massa do aglomerado. (M.J. JEE ET AL. (2012), THE ASTROPHYSICAL JOURNAL, VOLUME 747, NÚMERO 2)
Essa separação é uma de nossas evidências mais fortes para a matéria escura.
Três aglomerados de galáxias em colisão (e um grupo em colisão, no canto inferior esquerdo), mostrando a separação entre os raios X (rosa) e a gravitação (azul), indicativo de matéria escura. Em grandes escalas, a matéria escura fria é necessária, e nenhuma alternativa ou substituto servirá. (RAIO-X: NASA/CXC/UVIC./A.MAHDAVI ET AL. ÓPTICO/LENSING: CFHT/UVIC./A. MAHDAVI ET AL. (CIMA ESQUERDA); RAIO-X: NASA/CXC/UCDAVIS/W. DAWSON ET AL.; ÓPTICO: NASA/ STSCI/UCDAVIS/ W.DAWSON ET AL. (TOP DIREITO); ESA/XMM-NEWTON/F. GASTALDELLO (INAF/ IASF, MILÃO, ITÁLIA)/CFHTLS (BAIXO ESQUERDO); X -RAY: NASA, ESA, CXC, M. BRADAC (UNIVERSIDADE DA CALIFÓRNIA, SANTA BARBARA), E S. ALLEN (UNIVERSIDADE DE STANFORD) (CAIXA DIREITA))
Desde então, mais de uma dúzia de clusters em colisão adicionais exibir tal separação, em uma variedade de configurações.
Os mapas de raios-X (rosa) e de matéria geral (azul) de vários aglomerados de galáxias em colisão mostram uma clara separação entre a matéria normal e os efeitos gravitacionais, algumas das evidências mais fortes da matéria escura. As teorias alternativas agora precisam ser tão elaboradas que sejam consideradas por muitos como bastante ridículas. (RAIO X: NASA/CXC/ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE, SUÍÇA/D.HARVEY NASA/CXC/DURHAM UNIV/R.MASSEY; MAPA ÓPTICO/LENSING: NASA, ESA, D. HARVEY (ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE, SUÍÇA) E R. MASSEY (DURHAM UNIVERSITY, Reino Unido))
Seja o que for a matéria escura, ela não pode ser explicada apenas pela matéria normal do Universo.
Os dados de agrupamento em larga escala (pontos) e a previsão de um Universo com 85% de matéria escura e 15% de matéria normal (linha sólida) combinam incrivelmente bem. A falta de um corte indica a temperatura (e frieza) da matéria escura; a magnitude das ondulações indica a razão entre matéria normal e matéria escura; o fato de que a curva é amplamente suave e não tem quedas espontâneas para amplitude zero exclui um Universo apenas de matéria normal. (L. ANDERSON ET AL. (2012), PARA O SLOAN DIGITAL SKY SURVEY)
As imagens do Bullet Cluster foram as primeiras a demonstrar esse efeito.
O aglomerado de galáxias em colisão El Gordo, o maior conhecido no Universo observável, mostrando a mesma evidência de matéria escura que outros aglomerados em colisão. É possível explicar El Gordo com nova física, mas esta é uma complicação desnecessária; a matéria escura padrão sem colisões funciona bem aqui, como acontece com todos os aglomerados em colisão. (NASA, ESA, J. JEE (UNIV. DA CALIFÓRNIA, DAVIS), J. HUGHES (RUTGERS UNIV.), F. MENANTEAU (RUTGERS UNIV. E UNIV. DE ILLINOIS, URBANA-CHAMPAIGN), C. SIFON (LEIDEN OBS .), R. MANDELBUM (CARNEGIE MELLON UNIV.), L. BARRIENTOS (UNIV. CATOLICA DE CHILE), E K. NG (UNIV. DA CALIFÓRNIA, DAVIS))
O Chandra da NASA, que tirou a imagem, foi legitimamente renovado como o principal observatório de raios-X da NASA após 19 anos contínuos.
Ilustração artística do Observatório de Raios-X Chandra. O Chandra é o telescópio de raios-X mais sensível já construído e acaba de ser estendido até pelo menos 2024 como o principal observatório de raios-X do arsenal da NASA. (EQUIPE NASA/CXC/NGST)
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Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .
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