Aglomerado de galáxias
Aglomerado Abell 370
O aglomerado onde arcos gigantes de lente gravitacional foram vistos pela primeira vez, muito antes de alguém saber explicar o que eram.
Crédito NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, and the BUFFALO team ESA/Hubble CC BY 4.0
- Tipo
- Aglomerado de galáxiasSIMBAD: ClG
- Distância
- 4 bilhões de anos-luzpublicadores declaram de 4 bilhões de a 6,4 bilhões de anos-luz; aqui vale o comunicado de 2022
- Constelação
- BaleiaCet
- Observado por
- Hubble Space Telescope, DSS
- Imagem publicada
- setembro de 2018
- Original do acervo
- 7.819 × 8.897 px70 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,375
Abell 370 fica na constelação da Baleia, é catalogado no SIMBAD como ACO 370 e tem desvio para o vermelho z = 0,375. O publicador das imagens declara a distância como 4 bilhões de anos-luz. Como os demais aglomerados deste lote, ele é uma concentração de centenas de galáxias mantida junta pela gravidade, com muito mais massa em gás quente e matéria escura do que nas galáxias que aparecem na imagem.
O lugar dele na história da astronomia é particular. Foi olhando para este aglomerado, no meio da década de 1980, que se notou um risco luminoso alongado e curvo que não se parecia com nada catalogado. Não era galáxia conhecida, não era defeito de placa, não tinha explicação pronta. A hipótese que acabou vencendo é a que hoje parece óbvia: aquilo era uma galáxia distante atrás do aglomerado, com a luz desviada e esticada pela massa da frente.
A confirmação veio de espectroscopia. Quando se mediu o desvio para o vermelho do arco, o valor saiu muito maior que o do aglomerado, o que só faz sentido se a fonte estiver bem mais longe e apenas se projetar sobre ele. A partir dali, arcos deixaram de ser curiosidade e viraram método. Todo o uso moderno de aglomerados como telescópios naturais descende desse episódio.
O que é o arco gigante de Abell 370?
A estrutura mais famosa do campo é um arco luminoso longo e curvo, apelidado de Dragão nas divulgações. Ele não é um objeto físico único e alongado: é a imagem distorcida de uma galáxia de fundo, esticada na direção perpendicular à linha que a liga ao centro de massa do aglomerado. A mesma galáxia pode inclusive aparecer mais de uma vez ao longo do arco, com pedaços repetidos e espelhados.
O grau de esticamento depende de quanta massa há dentro do raio em que a luz passa e de quão bem alinhados estão observador, lente e fonte. Isso torna cada arco uma balança. Medindo a posição, a curvatura e a multiplicidade das imagens, é possível reconstruir a distribuição de massa da lente, incluindo a parte que não emite luz alguma.
Vale insistir num ponto que gera confusão: a lente não amplia o objeto no sentido de aproximar. Ela aumenta a área aparente e, com ela, o brilho total recebido, e ao mesmo tempo deforma a figura. Um arco é uma galáxia comum vista mais brilhante e completamente distorcida, não uma galáxia com formato estranho.
Por que os números de distância não batem entre si?
Vale comparar os três aglomerados deste acervo, porque juntos eles mostram como desvio para o vermelho e distância andam de mãos dadas. Abell 2744 tem z = 0,306 e 3,45 bilhões de anos-luz declarados. Abell 370 tem z = 0,375 e 4 bilhões. MACS J0416 tem z = 0,396 e 4,3 bilhões. Quanto maior o desvio, maior a distância, na ordem certa e sem exceção.
A causa é que distância, num universo em expansão, não é uma quantidade única. Existem pelo menos três respostas legítimas para a mesma pergunta: quanto tempo a luz levou para chegar, a que distância o objeto está agora enquanto a luz viajava e ele se afastava, e a que distância ele estava no momento em que emitiu a luz. As três divergem, e a divergência cresce com o redshift. Some a isso a incerteza no ritmo da expansão e ficam claras as origens de números discordantes na literatura de divulgação.
Por isso o valor confiável de profundidade é o próprio z. Ele sai direto do espectro, sem intermediário: mede-se o quanto uma linha de emissão conhecida chegou esticada, e z é essa razão. Quando este acervo cita um número em anos-luz, ele é atribuído a quem publicou a imagem, e não recalculado aqui.
O que foram os Frontier Fields e o BUFFALO?
Abell 370 foi um dos seis aglomerados escolhidos para o programa Frontier Fields do Hubble, que dedicou tempo de observação muito longo a alvos selecionados justamente por serem lentes fortes. A lógica é simples: em vez de apontar para um pedaço qualquer de céu vazio e acumular horas, aponta-se para uma região onde a natureza já colocou uma lente de aumento na frente. O acervo registra que ele foi o último dos Frontier Fields a ser observado, em 2017.
Cada apontamento do programa rendia dois campos, e não um. Enquanto uma câmera registrava o aglomerado, outra câmera do mesmo telescópio, apontada para uma direção vizinha, registrava um campo paralelo de céu comum com profundidade equivalente. Esse campo paralelo serve de controle: mostra como seria a mesma exposição sem lente nenhuma, o que permite separar o que é efeito do aglomerado do que é população normal de galáxias distantes.
Depois vieram observações adicionais sob o nome BUFFALO, que estenderam a cobertura em volta dos mesmos aglomerados. Uma das imagens do acervo é exatamente a comparação entre o recorte dos Frontier Fields e a área maior do BUFFALO. Ampliar a área importa porque a lente fraca, aquela que só aparece na estatística de milhares de galáxias levemente deformadas, precisa de campo largo para ser medida.
Por que aparecem rastros de asteroides nas imagens?
Duas imagens do acervo têm asteroides no título, ambas no campo paralelo de Abell 370. A presença deles é consequência direta do método: exposições longuíssimas acumuladas ao longo de horas registram qualquer coisa que se mova no campo, e o Sistema Solar está cheio de corpos pequenos que cruzam a linha de visada.
O aspecto é característico. Como o telescópio acompanha as estrelas e o asteroide se desloca em relação a elas, ele não sai como ponto e sim como um traço. E, como as imagens coloridas são montagens de filtros registrados em momentos diferentes, o mesmo asteroide aparece deslocado entre um filtro e outro, deixando um rastro tracejado e colorido. A curvatura do traço vem do movimento da própria Terra em torno do Sol durante a exposição.
O contraste de escalas é o que faz a imagem valer. No mesmo quadro estão pedras de poucos quilômetros a distâncias planetárias e galáxias a bilhões de anos-luz, com a diferença de que as pedras se movem visivelmente em horas e as galáxias parecem imóveis por toda a história humana.
Como se lê um mapa de matéria escura?
Várias imagens do acervo mostram Abell 370 com uma camada azulada sobreposta, apresentada como mapa de matéria escura. Essa camada não é uma fotografia. É o resultado de um cálculo: mede-se a deformação das galáxias de fundo em todo o campo e pergunta-se qual distribuição de massa produziria exatamente aquela deformação.
O procedimento combina os dois regimes de lente. Perto do centro, os arcos e as imagens múltiplas fixam a massa com precisão alta em poucos pontos. Longe do centro, o alinhamento estatístico de milhares de galáxias fracamente distorcidas preenche o resto do mapa com precisão menor. O resultado é um contorno de massa que quase nunca coincide exatamente com o brilho das galáxias.
Uma das imagens do acervo é uma montagem que reúne seis aglomerados em colisão com seus mapas de massa e dados de raios X. Comparar casos é justamente o método: se o gás aparecesse sempre no mesmo lugar que a massa, a interpretação de matéria escura ficaria mais frágil. O fato de gás e massa se separarem de forma recorrente em colisões é um dos argumentos observacionais mais citados a favor dela.
Os números deste objeto
| Distância | 4 bilhões de anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Desvio para o vermelho | z = 0,375SIMBAD |
| Constelação | Baleia (Cet) |
| Identificação principal | ACO 370SIMBAD |
| Classificação | aglomerado de galáxias (ClG)SIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 39,9604 graus, Dec -1,5856 graus |
| Produtos no arquivo MAST | Hubble 814, Webb 322, GALEX 3raio de 0,02 grau |
| Imagens no acervo | 12 |
O que reparar nesta imagem
- O arco longo e curvo perto do centroO traço luminoso encurvado no meio do campo é a imagem esticada de uma galáxia que está muito atrás do aglomerado. Ele é a estrutura que deu fama a Abell 370.
- Pares e trios de formas iguaisProcure manchas com o mesmo formato repetidas em posições distintas, às vezes em espelho. São imagens múltiplas de uma única galáxia de fundo, e é com elas que se calibra o mapa de massa.
- Os traços coloridos e tracejadosRiscos curtos, curvos e com cores separadas são asteroides do Sistema Solar cruzando o campo durante a exposição. Cada cor é um filtro registrado num instante diferente.
- A camada azulada sobrepostaNas versões com mapa de matéria escura, o azul difuso não é luz captada. É o resultado do cálculo de onde a massa precisa estar para produzir as distorções observadas.
Por que esta imagem tem essas cores
Estas cores não são as que seus olhos veriam. Parte da luz registrada está fora da faixa visível, então cada filtro recebeu uma cor para que a informação pudesse aparecer numa tela.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Luminâncialuz visível · ACS · B435 nmolho enxerga
- Luminâncialuz visível · ACS · V606 nmolho enxerga
- Luminâncialuz visível · ACS · I814 nminvisível ao olho
- Azulinfravermelho · WFC3 · Z1,05 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · WFC3 · J1,25 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · WFC3 · H1,6 µminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Hubble junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 7,9 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 3,9 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
A luz desta imagem levou 4 bilhões de anos para chegar até o telescópio. Você não está vendo o objeto como ele é hoje, e sim como ele era antes de os primeiros animais complexos surgirem nos oceanos da Terra.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está acima do horizonte de São Paulo, SP, baixo, perto do horizonte, a 3° de altura, na direção L.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 68 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 814registros do Hubble
- 322registros do James Webb
- 3registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 1,2 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
Mapas de massa de aglomerados como Abell 370 ainda dependem de escolhas de modelagem, e reconstruções feitas por grupos diferentes com os mesmos dados divergem no detalhe, principalmente nas regiões afastadas do centro e na quantidade de subestruturas pequenas. Existe também um debate maior em que este objeto entra como dado: o número de arcos e de imagens múltiplas observado no conjunto dos aglomerados conhecidos já foi apontado como maior do que algumas previsões teóricas esperavam, o que pode significar massa concentrada de forma diferente do previsto, viés de seleção nas amostras, ou limitações das simulações. A questão não está resolvida.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
O arco gigante de Abell 370 foi notado antes de existir explicação para ele. Durante um tempo circularam hipóteses de que fosse alguma estrutura exótica dentro do próprio aglomerado, e só a medição do espectro mostrou que a fonte estava muito mais longe e apenas se projetava sobre ele.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA/Hubble, HST Frontier Fields ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA/Hubble, HST Frontier Fields ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, the Hubble SM4 ERO Team and ST-ECF ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and B. Sunnquist and J. Mack (STScI)Acknowledgment: NASA, ESA, and J. Lotz (STScI) and the HFF Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK), the Hubble SM4 ERO Team and ST-ECF ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and B. Sunnquist and J. Mack (STScI) Acknowledgment: NASA, ESA, and J. Lotz (STScI) and the HFF Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin. ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK), the Hubble SM4 ERO Team, ST-ECF, ESO, D. Coe (STScI), J. Merten (Heidelberg/Bologna), HST Frontier Fields, Harald Ebeling(University of Hawaii at Manoa), Jean-Paul Kneib (LAM)and Johan Richard (Caltech, USA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, the Hubble SM4 ERO Team and ST-ECF ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, the BUFFALO team and HST Frontier Fields. ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA/STScI/CXC, D. Harvey (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland; University of Edinburgh, UK), R. Massey (Durham University, UK), T. Kitching (University College London, UK), and A. Taylor and E. Tittley (University of Edinburgh, UK ESA/Hubble CC BY 4.0
Vídeo de Aglomerado Abell 370
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Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Galáxia 9io9
- Galáxia Messier 77
- Abell 2744, o Aglomerado de Pandora
Crédito NASA, ESA, ESO, CXC, and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Aglomerado de Coma
Crédito NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin ESA/Hubble CC BY 4.0
- Aglomerado MACS J0416
Crédito ESA/Hubble, NASA, HST Frontier FieldsAcknowledgement: Mathilde Jauzac (Durham University, UK and Astrophysics & Cosmology Research Unit, South Africa) and Jean-Paul Kneib (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Aglomerado MACS J0717
Crédito NASA, ESA, CXC, NRAO/AUI/NSF, STScI, and R. van Weeren (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) Acknowledgment: NASA, ESA, and J. Lotz (STScI), and the HFF team ESA/Hubble CC BY 4.0
- Aglomerado Abell 2218
Crédito NASA, ESA, A. Fruchter and the ERO Team (STScI, ST-ECF ) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Aglomerado Abell S1063
Crédito NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é o Aglomerado Abell 370?
- Abell 370 é um aglomerado com centenas de galáxias na constelação da Baleia, catalogado no SIMBAD como ACO 370, com desvio para o vermelho z = 0,375 e distância declarada pelo publicador das imagens em 4 bilhões de anos-luz. Ele é conhecido por ter sido um dos primeiros lugares onde se observou um arco gigante de lente gravitacional, e por ter integrado o programa Frontier Fields do Hubble, que dedicou exposições muito longas a seis aglomerados desse tipo.
- Por que Abell 370 é importante na história da astronomia?
- Abell 370 foi um dos aglomerados onde apareceu, no meio da década de 1980, um arco luminoso alongado que nenhuma categoria conhecida explicava. A interpretação de que se tratava de uma galáxia de fundo distorcida pela gravidade do aglomerado se firmou quando o espectro do arco mostrou desvio para o vermelho muito maior que o do aglomerado. A partir daí, aglomerados passaram a ser usados de forma sistemática como lentes naturais para observar o universo distante.
- O que é o arco chamado de Dragão?
- O Dragão é o apelido do arco gigante de Abell 370, uma faixa luminosa longa e curva perto do centro do aglomerado. Apesar da aparência, não existe nenhuma estrutura alongada ali: o arco é a imagem de uma galáxia distante atrás do aglomerado, esticada pela curvatura do espaço em torno da massa da frente. Partes da mesma galáxia podem aparecer repetidas e espelhadas ao longo do arco, o que ajuda a reconstruir a distribuição de massa da lente.
- Por que a distância declarada não bate com o redshift?
- Porque distância em cosmologia não é um número único. Para o mesmo z existe a distância que a luz percorreu, a distância atual do objeto depois de tanto tempo de expansão e a distância que ele tinha ao emitir a luz, e as três são diferentes. Cada publicador escolhe uma definição e um conjunto de parâmetros cosmológicos. Por isso duas fontes podem declarar números diferentes para o mesmo aglomerado sem que nenhuma esteja errada, e por isso a ficha desta página informa de quem é o número que ela mostra.
- O que foi o programa Frontier Fields?
- Frontier Fields foi um programa do Hubble que dedicou exposições muito longas a seis aglomerados escolhidos por serem lentes gravitacionais fortes, entre eles Abell 370, que foi o último a ser observado. Cada apontamento gerava dois campos: o aglomerado e um campo paralelo vizinho, de céu comum, com profundidade equivalente. O campo paralelo funciona como controle, permitindo separar o efeito da lente da população normal de galáxias distantes.
- Por que existem asteroides nas imagens de Abell 370?
- Porque exposições muito longas registram tudo que cruza o campo, e o Sistema Solar tem inúmeros corpos pequenos passando pela linha de visada. Como o telescópio acompanha as estrelas, o asteroide sai como um traço em vez de ponto, e como as imagens coloridas combinam filtros registrados em instantes diferentes, o mesmo objeto aparece deslocado entre um filtro e outro, formando um rastro tracejado e colorido. A curvatura vem do movimento da Terra durante a exposição.
- Um mapa de matéria escura é uma fotografia?
- Não. O mapa é resultado de cálculo, não de captação direta. Mede-se a deformação de milhares de galáxias de fundo no campo e pergunta-se qual distribuição de massa produziria exatamente aquele padrão de distorção. O contorno obtido é sobreposto à imagem em cor artificial. Como a matéria escura não emite nem absorve luz, nenhum telescópio pode fotografá-la; o que se observa é sempre o efeito gravitacional dela sobre a luz que passa perto.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
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Como citar esta página
ValorFinal. Aglomerado Abell 370. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/aglomerado-abell-370. Consultado em: 23/08/2026.