Aglomerado de galáxias
Aglomerado de Coma
Um dos aglomerados de galáxias mais ricos do céu próximo, e o lugar onde a matéria escura apareceu pela primeira vez como problema de contabilidade.
Crédito NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin ESA/Hubble CC BY 4.0
- Tipo
- Aglomerado de galáxiasSIMBAD: ClG
- Distância
- 300 milhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2008
- Constelação
- Cabeleira de BereniceCom
- Tamanho no céu
- 30 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Observado por
- DSS, Other, Hubble Space Telescope
- Imagem publicada
- fevereiro de 2016
- Original do acervo
- 7.183 × 8.077 px58 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,023
O Aglomerado de Coma é uma concentração de mais de mil galáxias na constelação da Cabeleira de Berenice, catalogada como ACO 1656 e classificada pelo SIMBAD com o código ClG, de aglomerado de galáxias. A distância declarada pelo publicador da imagem é de 300 milhões de anos-luz, e o desvio para o vermelho medido é z = 0,0234.
Aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do universo mantidas coesas pela própria gravidade. Não se trata de um punhado de galáxias vizinhas por acaso: são sistemas ligados, em que centenas ou milhares de galáxias orbitam um centro comum, mergulhadas num gás intergaláctico tão quente que emite em raios X. Coma é um dos exemplos mais estudados dessa classe, e sua importância histórica é maior que sua fama popular.
A imagem deste acervo foi feita com a câmera ACS do Hubble e cobre 15,2 por 8,6 minutos de arco, cerca de metade da largura que o SIMBAD atribui ao aglomerado inteiro, que é de 30 minutos de arco. O título dado pelo publicador é uma pista do que se deve procurar: aglomerados dentro de aglomerados, ou seja, aglomerados globulares visíveis dentro de galáxias que já fazem parte de um aglomerado maior.
Como Coma revelou a matéria escura?
Em 1933, o astrônomo Fritz Zwicky mediu a velocidade com que as galáxias de Coma se moviam dentro do aglomerado e fez uma conta de conservação. Para que um sistema ligado não se desmanche, a gravidade precisa ser forte o bastante para segurar os membros mais rápidos. Zwicky somou a massa visível em forma de estrelas e descobriu que ela era muito pequena para a tarefa: pelas velocidades observadas, o aglomerado deveria ter se dispersado.
A conclusão foi que existia massa que não aparecia na luz. Zwicky usou o termo alemão para matéria escura, e o problema que ele identificou nunca foi resolvido por descoberta de material comum escondido. Décadas depois, medições independentes em galáxias isoladas, em lentes gravitacionais e na radiação de fundo do universo chegaram ao mesmo veredito por caminhos completamente diferentes.
Coma continua sendo laboratório para esse tema. Parte da massa que faltava nas contas de 1933 foi de fato encontrada em forma comum: o gás intergaláctico quente, que emite em raios X e que nem se suspeitava existir naquela época, pesa mais que todas as estrelas do aglomerado somadas. Mesmo somando esse gás, porém, a conta ainda não fecha sem massa invisível.
O que o desvio de 0,0234 informa?
Multiplicando z = 0,0234 pela velocidade da luz, chega-se a cerca de 7.000 quilômetros por segundo de afastamento. Diferente do que acontece com objetos da Via Láctea ou com galáxias satélites, aqui o número já é dominado pela expansão do universo: em escalas de centenas de milhões de anos-luz, o movimento de fuga cosmológico supera com folga os movimentos locais.
Vale fazer a conta que liga esse número à distância. Dividindo 7.000 quilômetros por segundo por uma constante de Hubble em torno de 70 quilômetros por segundo por megaparsec, obtém-se aproximadamente 100 megaparsecs, ou algo em torno de 320 milhões de anos-luz. O resultado fica bem perto dos 300 milhões declarados pelo publicador, e a diferença de poucos por cento cabe inteira na incerteza da constante de Hubble, cujo valor ainda é objeto de disputa entre métodos.
Isso também explica por que a distância de Coma é considerada relativamente confiável. Perto demais, os movimentos próprios das galáxias contaminam a medida de expansão; longe demais, os efeitos da geometria cosmológica complicam a conversão. Coma está numa faixa em que o desvio para o vermelho funciona bem como régua.
Por que as galáxias de Coma são elípticas?
Aglomerados ricos como Coma são dominados por galáxias elípticas e lenticulares, com pouquíssimas espirais bem definidas no centro. Espirais precisam de gás frio para continuar formando estrelas e para manter os braços visíveis. Dentro de um aglomerado denso, esse gás é retirado.
Dois mecanismos atuam. O primeiro é a passagem pelo gás intergaláctico quente, que age como um vento contrário quando a galáxia atravessa o meio do aglomerado e arranca o gás frio do disco. O segundo é o encontro repetido com outras galáxias: cada aproximação perturba as órbitas estelares, e ao longo de bilhões de anos o disco ordenado se converte num amontoado com movimento desorganizado.
O resultado é uma população envelhecida. Sem gás, não nascem estrelas novas; sem estrelas novas, somem as azuis e quentes, que são justamente as de vida curta. Sobra a luz avermelhada das estrelas velhas, e é por isso que aglomerados maduros parecem uniformemente amarelados nas imagens.
O que significa o título da imagem?
O publicador batizou a foto com uma referência a aglomerados dentro de aglomerados. A brincadeira é literal: em galáxias elípticas grandes existem populações enormes de aglomerados globulares, cada um com centenas de milhares de estrelas, e a resolução do Hubble consegue registrá-los como pontos difusos mesmo à distância de Coma.
Do ponto de vista de observação, esses pontos são um problema e uma ferramenta ao mesmo tempo. São um problema porque, numa imagem rasa, um globular distante e uma estrela do primeiro plano da Via Láctea podem se parecer muito. São uma ferramenta porque a distribuição de brilho da população de globulares de uma galáxia serve como indicador de distância, aproveitando o fato de que globulares seguem um padrão estatístico razoavelmente estável.
A imagem usa apenas dois filtros: 475 nanômetros, na banda B, atribuído ao ciano, e 814 nanômetros, na banda I, atribuído ao laranja. Duas faixas, dois canais e nenhum registro no meio. Composições de dois filtros são comuns em programas de observação com tempo limitado, e o efeito visual é uma imagem com paleta mais restrita que a das fotos de divulgação com três ou mais faixas.
Dá para ver o Aglomerado de Coma?
A declinação de 27,9 graus norte torna a região acessível do Brasil inteiro, embora não muito alta: de uma cidade a 23 graus de latitude sul, a Cabeleira de Berenice culmina em torno de 38 graus acima do horizonte. A melhor época é o outono do hemisfério sul, quando a constelação passa perto do meridiano à noite.
As galáxias individuais, porém, não são alvo amador fácil. As mais brilhantes de Coma estão em torno da magnitude 11 e exigem telescópio de bom porte e céu escuro para aparecer como manchinhas fracas, sem estrutura. A recompensa não é detalhe e sim contagem: com paciência, é possível identificar dezenas de borrões no mesmo campo, e cada um deles é uma galáxia com bilhões de estrelas.
Os números deste objeto
| Identificação principal | ACO 1656SIMBAD |
|---|---|
| Classificação | aglomerado de galáxias (ClG)SIMBAD |
| Constelação | Cabeleira de Berenice (Com) |
| Distância | 320.000.000 anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem |
| Coordenadas J2000 | AR 194,935 graus, Dec 27,9125 graus |
| Tamanho aparente | 30 minutos de arcoSIMBAD |
| Desvio para o vermelho | z = 0,0234 |
| Campo da imagem | 15,2 x 8,6 minutos de arcometadado do publicador |
| Instrumento | ACS (Hubble) |
| Imagens no acervo | 1 |
O que reparar nesta imagem
- Quase tudo aqui é galáxiaNuma imagem de campo profundo em Coma, a maioria dos borrões não é estrela. Cada mancha ovalada e difusa é uma galáxia inteira, com bilhões de estrelas, a centenas de milhões de anos-luz.
- A cor amarelada dominanteAs galáxias do aglomerado são elípticas e lenticulares, sem formação estelar ativa. Sem estrelas azuis jovens, sobra a luz das velhas, e o conjunto todo puxa para o amarelo e o laranja.
- Os pontinhos difusos ao redor das galáxias grandesAs manchas pequenas espalhadas em torno das elípticas maiores são aglomerados globulares, cada um com centenas de milhares de estrelas. São eles que dão nome à imagem.
- As poucas estrelas com pontas de difraçãoObjetos com cruz de difração são estrelas da Via Láctea no primeiro plano, muito mais próximas que tudo o mais no quadro. Servem de referência para separar o que é local do que é distante.
Que tamanho é isso, de verdade
Este recorte do céu é cerca de 3,9 vezes mais largo que a Lua cheia. O recorte fotografado mede 2,0 graus de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Levando a distância em conta, o objeto tem cerca de 2,6 milhões de anos-luz de ponta a ponta. Para comparar: a Via Láctea inteira tem por volta de 100 mil anos-luz de diâmetro.
A luz desta imagem levou 300 milhões de anos para chegar até o telescópio. Você não está vendo o objeto como ele é hoje, e sim como ele era quando os dinossauros não voadores ainda dominavam a Terra, que se extinguiram há cerca de 66 milhões de anos.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está abaixo do horizonte de São Paulo, SP. Ele volta a subir mais tarde, e alcança no máximo 39° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 39 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
- 1.589registros do Hubble
- 66registros do James Webb
- 64registros 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 15 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
A natureza da matéria escura que Zwicky identificou aqui continua desconhecida. Décadas de buscas por partículas candidatas em detectores subterrâneos e em aceleradores não produziram uma detecção direta aceita, e teorias alternativas que modificam a lei da gravidade em vez de acrescentar matéria seguem em discussão, embora tenham dificuldade em explicar simultaneamente todos os conjuntos de dados. Há também questões mais específicas de Coma em aberto: o aglomerado mostra sinais de não estar totalmente relaxado, com indícios de que absorveu grupos menores em tempos relativamente recentes, e o histórico exato dessas fusões e seu efeito sobre a distribuição de massa ainda são objeto de trabalho.
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 gás intergaláctico que preenche o espaço entre as galáxias de Coma tem mais massa que todas as estrelas de todas as galáxias do aglomerado somadas. Ele está a temperaturas de dezenas de milhões de graus, é praticamente invisível na luz visível e só foi descoberto quando telescópios de raios X entraram em operação, décadas depois das medições de Zwicky.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA, and the Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and the Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA & ESA ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, J. Mack, and J. Madrid et al. ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA). Acknowledgment: D. Carter (Liverpool John Moores University) and the Coma HST ACS Treasury Team. ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Hubble & NASA; D. Carter (LJMU) Acknowledgement: Nick Rose ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito Hubble Space Telescope WFPC Team, NASA/ESA, STScI ESA/Hubble CC BY 4.0
Vídeo de Aglomerado de Coma
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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 Messier 100
- 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 Abell 370
Crédito NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, and the BUFFALO team 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 de Coma?
- O Aglomerado de Coma é uma concentração de mais de mil galáxias na constelação da Cabeleira de Berenice, catalogada como ACO 1656 e classificada pelo SIMBAD como aglomerado de galáxias. Fica a cerca de 300 milhões de anos-luz, segundo a distância declarada pelo publicador da imagem, e ocupa cerca de 30 minutos de arco no céu. Aglomerados desse tipo são as maiores estruturas do universo mantidas coesas pela própria gravidade, e Coma é um dos mais estudados.
- Por que o Aglomerado de Coma é importante para a matéria escura?
- Porque foi ali que o problema apareceu pela primeira vez de forma quantitativa. Em 1933, Fritz Zwicky mediu as velocidades das galáxias do aglomerado e constatou que a massa visível em estrelas era pequena demais para segurar o sistema: pelas velocidades observadas, ele deveria ter se dispersado. A conclusão foi que existe massa que não emite luz. Medições posteriores em galáxias isoladas, lentes gravitacionais e radiação de fundo confirmaram o problema por caminhos independentes.
- A que distância fica o Aglomerado de Coma?
- A distância declarada pelo publicador da imagem é de 300 milhões de anos-luz. O desvio para o vermelho medido, z = 0,0234, sustenta essa ordem de grandeza: multiplicado pela velocidade da luz, dá cerca de 7.000 quilômetros por segundo, e dividindo por uma constante de Hubble em torno de 70 quilômetros por segundo por megaparsec chega-se a aproximadamente 100 megaparsecs, o equivalente a algo em torno de 320 milhões de anos-luz.
- Por que quase não há galáxias espirais em Coma?
- Porque o ambiente do aglomerado remove o gás frio de que as espirais precisam. Ao atravessar o gás intergaláctico quente, uma galáxia sofre um efeito parecido com vento contrário, que arranca o material do disco. Além disso, encontros repetidos com outras galáxias perturbam as órbitas estelares e desmancham a estrutura ordenada. Sem gás não nascem estrelas novas, as azuis de vida curta desaparecem e sobra a luz avermelhada das velhas.
- O que são os aglomerados dentro de aglomerados do título da imagem?
- São aglomerados globulares. Galáxias elípticas grandes hospedam populações enormes desses sistemas, cada um com centenas de milhares de estrelas, e a resolução do Hubble consegue registrá-los como pontos difusos mesmo à distância de Coma. O título brinca com a ideia de haver aglomerados de estrelas dentro de galáxias que, por sua vez, fazem parte de um aglomerado de galáxias. A distribuição de brilho dessa população também serve como indicador de distância.
- Dá para observar o Aglomerado de Coma com telescópio amador?
- Com dificuldade, mas sim. A declinação de quase 28 graus norte deixa a região acessível de todo o Brasil, culminando em torno de 38 graus de altura no sudeste do país. As galáxias mais brilhantes ficam em torno da magnitude 11 e aparecem como manchinhas fracas e sem estrutura, exigindo telescópio de bom porte e céu escuro. A recompensa é a contagem: dezenas de borrões no mesmo campo, cada um uma galáxia inteira.
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 de Coma. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/aglomerado-de-coma. Consultado em: 23/08/2026.