No grande roteiro do universo, agitados aglomerados de galáxias são conectados por longas rodovias de plasma que tecem ao redor do deserto do espaço vazio. Essas estradas interespaciais são conhecidas como filamentos e podem se estender por centenas de milhões de anos-luz, preenchidas apenas por poeira, gás e elétrons ocupados, dirigindo muito perto do limite de velocidade universal.
Mesmo quando se move à velocidade próxima à luz, as partículas só devem conseguir fazer uma fração do caminho de um desses filamentos antes de ficar sem suco e se decompor. No entanto, uma equipe de astrônomos patrulhando um filamento entre dois aglomerados de galáxias em colisão lenta descobriu um fluxo de elétrons que não está cumprindo essas regras de trânsito. No filamento gasoso entre os aglomerados de galáxias Abell 0399 e Abell 0401, os pesquisadores detectaram uma vasta ponte de emissões de ondas de rádio, criada por partículas carregadas zunindo por uma estrada de 10 milhões de anos-luz por muito mais tempo do que deveria ser. fisicamente possível.
A fonte dessa violação de tráfego cósmico, de acordo com um novo estudo publicado em 7 de junho na revista Science, pode ser um campo magnético fraco, mas turbulento, que se estende de um aglomerado de galáxias para o próximo, fornecendo um misterioso acelerador de partículas que chuta elétrons 10 vezes mais que eles normalmente são capazes de viajar.
De acordo com a principal autora do estudo, Federica Govoni, pesquisadora do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, esta é a primeira vez que um campo magnético é observado percorrendo um filamento galáctico e pode exigir um repensar sobre como as partículas são aceleradas por distâncias incrivelmente longas .
"É um campo magnético muito fraco, cerca de um milhão de vezes que o da Terra", disse Govoni em um vídeo que acompanha o estudo. No entanto, ela e seus colegas escreveram no jornal que ainda podem ser fortes o suficiente para emitir ondas de choque capazes de reativar partículas velozes em comprimentos incríveis à medida que diminuem a velocidade - criando efetivamente uma superestrada de elétrons.
Uma ponte entre gigantes
Localizados a cerca de 1 bilhão de anos-luz da Terra, o Abell 0399 e o Abell 0401 são aglomerados vizinhos de galáxias - grupos de centenas ou milhares de galáxias agrupadas gravitacionalmente, representando alguns dos objetos mais massivos do universo. Dentro de alguns bilhões de anos, os dois grandes grupos provavelmente colidirão; por enquanto, eles estão separados por cerca de 10 milhões de anos-luz e ligados pela estrada de plasma acima mencionada.
Em um estudo anterior, Govoni e seus colegas descobriram que os dois grupos estavam criando um campo magnético cheio de ondas de rádio. Em seu novo trabalho, os pesquisadores queriam descobrir se esse campo estava se estendendo para o espaço além dos limites dos dois objetos maciços - e, em particular, se poderia estar rodando no vasto filamento de plasma entre eles.
Usando uma rede de telescópios chamada Low-Frequency Array (LOFAR), os pesquisadores viram uma longa "cadeia" de emissões de rádio conectando claramente um cluster ao outro.
"Essa emissão requer uma população de elétrons relativísticos e um campo magnético localizado em um filamento entre os dois aglomerados de galáxias", escreveram os autores no estudo. Como não havia outras fontes de rádio óbvias entre os aglomerados, a equipe concluiu que a crista era provavelmente uma extensão dos campos magnéticos e das interações de partículas de alta velocidade ocorrendo dentro dos aglomerados.
Depois de executar algumas simulações em computador, a equipe descobriu que mesmo um campo magnético relativamente fraco (como este) poderia criar ondas de choque fortes o suficiente para acelerar os elétrons de alta velocidade que diminuíram a velocidade e os mantiveram zunindo pelo comprimento do filamento. No entanto, essa é apenas uma explicação possível para um fenômeno que, segundo os pesquisadores, ainda é um grande mistério. Felizmente, os cientistas ainda têm alguns bilhões de anos para resolvê-lo.
