Aglomerado de galáxias
Abell 2744, o Aglomerado de Pandora
Pelo menos quatro aglomerados colidindo ao mesmo tempo, num choque que separou a matéria escura do gás quente e virou lente para o universo distante.
Crédito NASA, ESA, ESO, CXC, and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Tipo
- Aglomerado de galáxiasSIMBAD: ClG
- Distância
- 3,5 bilhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2023
- Constelação
- EscultorScl
- Tamanho no céu
- 7,0 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Observado por
- Very Large Telescope (VLT), Hubble Space Telescope, Chandra
- Imagem publicada
- junho de 2011
- Original do acervo
- 8.068 × 8.067 px65 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,306
Veja Abell 2744, o Aglomerado de Pandora pelo Hubble e pelo James Webb
Os dois fotografaram este objeto, e o resultado não é a mesma imagem em qualidade diferente. O Hubble registra sobretudo a luz que o olho enxerga; o Webb enxerga infravermelho, que atravessa a poeira e mostra o que estava escondido atrás dela. Arraste a divisória e veja a poeira sumir.
Comparar as duas imagens
Crédito NASA, ESA, ESO, CXC, and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (University of Pittsburgh), A. Pagan (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Abell 2744 fica na constelação do Escultor e está catalogado no SIMBAD como ACO 2744, do tipo ClG, a sigla usada para aglomerado de galáxias. O desvio para o vermelho medido é z = 0,306, e o publicador das imagens declara a distância como 3,5 bilhões de anos-luz. No céu, o conjunto ocupa cerca de 7 minutos de arco, menos de um quarto do diâmetro aparente da Lua cheia. Dentro desse pedaço pequeno de céu há centenas de galáxias inteiras, cada uma com bilhões de estrelas.
O apelido Aglomerado de Pandora não é rótulo de catálogo. Ele nasceu da quantidade de fenômenos diferentes que a região exibe ao mesmo tempo, e a razão é que ali não há um aglomerado só. Há pelo menos quatro aglomerados de galáxias se atravessando numa colisão que dura centenas de milhões de anos. O resultado é uma das estruturas mais desarrumadas já observadas, e justamente por isso uma das mais informativas.
A segunda razão para tanta atenção é que a massa acumulada ali curva o espaço em volta. Galáxias que estão muito atrás do aglomerado têm a luz desviada ao passar pela vizinhança e chegam até nós esticadas em arcos, repetidas em duas ou três posições, e amplificadas. Isso transforma o aglomerado num instrumento: apontar um telescópio para Abell 2744 é usar a gravidade dele como lente de aumento para enxergar objetos que, sozinhos, estariam abaixo do limite de detecção.
O que é um aglomerado de galáxias?
Galáxias raramente ficam sozinhas. Elas se juntam em grupos, e os grupos se juntam em aglomerados, que são as maiores estruturas do universo mantidas coesas pela própria gravidade. Um aglomerado rico reúne de centenas a milhares de galáxias num volume de alguns milhões de anos-luz de diâmetro, com massa total da ordem de cem trilhões a um quatrilhão de vezes a massa do Sol.
A distribuição dessa massa contraria a intuição de quem olha a foto. As galáxias visíveis são a menor parcela. A maior parte da matéria comum do aglomerado não está dentro delas, e sim no espaço entre elas, na forma de um gás extremamente rarefeito e extremamente quente, com temperaturas de dezenas de milhões de graus, que emite principalmente em raios X. E, acima de tudo isso, a maior parte da massa total não é matéria comum: é matéria escura, que não emite nem absorve luz e só se manifesta pelo efeito gravitacional.
Essa hierarquia explica por que aglomerados são objeto predileto da cosmologia. Eles funcionam como amostras do conteúdo do universo em escala grande, e as três componentes podem ser medidas por métodos independentes: as galáxias na luz visível e no infravermelho, o gás em raios X, e a massa total pelo desvio da luz de fundo.
Por que o apelido é Pandora?
A imagem divulgada em 2011 tem um título que resume a razão do nome: raios X, matéria escura e galáxias no aglomerado Abell 2744. Ela não é uma foto única. É a superposição de coisas medidas por instrumentos diferentes, cada um sensível a uma componente distinta do aglomerado, e o que chama atenção é que essas componentes não estão no mesmo lugar.
O motivo é mecânico. Quando dois aglomerados se atravessam, as galáxias quase não se chocam entre si, porque o espaço entre elas é enorme comparado ao tamanho delas. A matéria escura também atravessa sem resistência, já que interage por gravidade e pouco ou nada além disso. O gás quente, ao contrário, é um fluido: ao encontrar o gás do outro aglomerado, ele freia, comprime, aquece e fica para trás. Depois da passagem, o gás está num lugar e a massa está em outro.
Em Abell 2744 essa separação aparece em mais de uma direção ao mesmo tempo, porque não são duas peças e sim pelo menos quatro. Reconstruir a ordem dos eventos, quem passou por quem e com que velocidade, é um exercício de mecânica que continua sendo refeito à medida que chegam dados melhores. O apelido registra exatamente essa impressão de que muitas coisas foram soltas de uma vez no mesmo lugar.
Como um aglomerado vira uma lente gravitacional?
Na relatividade geral, massa curva a geometria do espaço e do tempo, e a luz simplesmente segue o caminho mais curto disponível nessa geometria curva. Quando um feixe passa perto de uma concentração grande de massa, ele chega a nós vindo de uma direção diferente daquela em que a fonte realmente está. O efeito foi previsto antes de ser visto e hoje é uma ferramenta de medição de rotina.
Para uma galáxia isolada atrás do aglomerado, o resultado depende do alinhamento. Alinhamento imperfeito produz um arco alongado, esticado na direção perpendicular à linha que liga a fonte ao centro de massa. Alinhamento muito bom pode produzir várias imagens da mesma galáxia em pontos diferentes do campo, e o alinhamento quase perfeito produz um anel. Perto do centro do aglomerado, onde a distorção é forte, isso é chamado de lente forte. Longe do centro, cada galáxia de fundo sofre uma deformação pequena demais para ser notada individualmente, e só a estatística de milhares delas revela a massa: é a lente fraca.
Duas propriedades tornam o método valioso. A primeira é que a lente gravitacional não distingue cor: ela desvia todos os comprimentos de onda igualmente, ao contrário de uma lente de vidro. A segunda é que ela responde à massa total, sem precisar supor nada sobre luz emitida. Foi assim que se construíram mapas da matéria escura de aglomerados como este, e um dos títulos do acervo diz isso de forma direta ao apresentar Abell 2744 com o mapa de matéria escura sobreposto.
Por que o Webb voltou tantas vezes para cá?
O arquivo MAST registra, num raio de 0,058 grau em torno destas coordenadas, 5.216 produtos de observação do James Webb, 1.226 do Hubble e 4 do GALEX. Convém ler esse número com cuidado: no catálogo, uma observação é um produto de dados arquivado, e não uma noite de telescópio. Ainda assim, a proporção entre os três diz algo real sobre prioridade científica.
A razão de tanto interesse é a lente. Um aglomerado massivo amplia o brilho das galáxias que estão atrás dele, e essa amplificação é gratuita: não custa espelho maior nem tempo de exposição extra. Apontar para Abell 2744 rende, no mesmo campo, o aglomerado em si e uma amostra de galáxias muito mais distantes que apareceriam fracas demais em qualquer outra direção do céu. É a razão pela qual quatro dos objetos deste lote são aglomerados.
A imagem de 2023 feita com a câmera NIRCam cobre cerca de 5,9 por 4,5 minutos de arco e usa seis filtros, de 1.150 a 4.440 nanômetros. Tudo isso é infravermelho, invisível ao olho humano. As cores da imagem são atribuídas em ordem de comprimento de onda, com os filtros mais curtos no azul e os mais longos no vermelho, de modo que objetos que aparecem avermelhados são, em geral, ou mais empoeirados ou mais distantes.
O que é a luz fantasma entre as galáxias?
Uma das imagens do acervo trata de um brilho difuso que não pertence a nenhuma galáxia do aglomerado. O título original fala em luz fantasma de galáxias mortas. O nome é dramático, mas descreve bem o fenômeno: são estrelas que já não estão presas a galáxia nenhuma, vagando soltas pelo espaço entre elas e emitindo um halo tênue e espalhado.
A origem está na própria colisão. Quando galáxias passam perto umas das outras, a maré gravitacional arranca estrelas das regiões externas, onde a ligação com o centro é mais frágil. Galáxias menores podem ser desmontadas por inteiro ao longo de várias passagens. As estrelas arrancadas continuam presas ao aglomerado como um todo, e não a um núcleo específico, e formam o que se chama de luz intra-aglomerado.
Essa componente é difícil de medir porque é fraca e espalhada, e exige exposições longas com controle rigoroso do fundo do céu. Vale o esforço porque a distribuição dessas estrelas segue a distribuição de massa do aglomerado, o que dá uma terceira maneira independente de mapear onde a matéria está, ao lado dos raios X e da lente gravitacional.
Os números deste objeto
| Distância | 3,5 bilhões de anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Desvio para o vermelho | z = 0,306SIMBAD |
| Constelação | Escultor (Scl) |
| Identificação principal | ACO 2744SIMBAD |
| Classificação | aglomerado de galáxias (ClG)SIMBAD |
| Tamanho aparente | 7 minutos de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 3,5835 graus, Dec -30,3883 graus |
| Produtos no arquivo MAST | Webb 5.216, Hubble 1.226, GALEX 4raio de 0,058 grau |
| Imagens no acervo | 12 |
O que reparar nesta imagem
- Os arcos alongados e curvosRiscos finos e encurvados espalhados perto do centro não são galáxias esquisitas. São galáxias comuns, muito mais distantes, esticadas pela gravidade do aglomerado que está na frente.
- As galáxias repetidasProcure formas iguais em pontos diferentes do campo, às vezes espelhadas. Quando a mesma galáxia de fundo aparece duas ou três vezes, é a assinatura mais forte de que há uma lente ali.
- O brilho difuso no fundoEntre as galáxias existe um véu tênue que não pertence a nenhuma delas. São estrelas arrancadas na colisão, hoje soltas dentro do aglomerado.
- A cor dos pontinhos na imagem do WebbNas versões em infravermelho, os objetos mais avermelhados costumam ser os mais distantes ou os mais empoeirados. A cor é atribuída por comprimento de onda, e não pelo que o olho veria.
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
- Azulluz visível · FORS1 · V435 nmolho enxerga
- Azulluz visível · ACS · B606 nmolho enxerga
- Verdeluz visível · FORS1 · R814 nminvisível 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 4,6 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 6,7 minutos de arco 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 7 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 3,5 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, em boa altura, a 27° de altura, na direção SO.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 83 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
- 1.226registros do Hubble
- 5.216registros do James Webb
- 4registros 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 3,5 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 ordem exata dos choques em Abell 2744 continua sem resposta fechada. Reconstruir quantas peças participaram, com que velocidade e em que sequência exige combinar mapas de massa por lente gravitacional, mapas de gás em raios X e velocidades individuais de galáxias, e diferentes combinações desses dados produzem cenários diferentes. Também segue em discussão o quanto colisões assim podem ser usadas para testar se a matéria escura interage consigo mesma além da gravidade: um limite útil depende de saber a geometria do encontro, que é justamente a parte incerta.
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
Boa parte da matéria comum de um aglomerado como este não está dentro das galáxias que aparecem na foto, e sim no gás quase vazio entre elas, tão quente que só emite bem em raios X. O que a imagem em luz visível mostra é a minoria do material.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA, ESO and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESO and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (University of Pittsburgh), A. Pagan (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK), ESO and D. Coe (STScI), J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Hubble & Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt (Geckzilla) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI). ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, M. Montes (IAC), and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA Acknowledgement: A. Zitrin (California Institute of Technology, USA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Vídeo de Abell 2744, o Aglomerado de Pandora
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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 do Escultor
- Galáxia NGC 300
- R Sculptoris
Crédito ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Maercker et al. ESO CC BY 4.0
- Galáxia Roda de Carroça
- Aglomerado Abell 370
Crédito NASA, ESA, A. Koekemoer, M. Jauzac, C. Steinhardt, and the BUFFALO team 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 de Pandora?
- Abell 2744, apelidado de Aglomerado de Pandora, é uma concentração de centenas de galáxias na constelação do Escultor, catalogada no SIMBAD como ACO 2744. O desvio para o vermelho é z = 0,306 e o publicador das imagens declara a distância como 3,5 bilhões de anos-luz. O que o distingue é ser resultado de pelo menos quatro aglomerados menores colidindo simultaneamente, o que deixou o gás quente, as galáxias e a matéria escura em posições diferentes.
- Por que o aglomerado se chama Pandora?
- Abell 2744 ganhou o apelido pela quantidade de fenômenos distintos que aparecem juntos na mesma região, consequência de uma colisão múltipla e não de um choque simples entre duas peças. No mesmo campo estão arcos de lente gravitacional, gás quente deslocado das galáxias, mapas de matéria escura reconstruídos e um brilho difuso de estrelas soltas. O nome não é designação de catálogo: é rótulo de divulgação que pegou.
- O que é uma lente gravitacional?
- Lente gravitacional é o desvio da luz causado pela curvatura do espaço em torno de uma massa grande. A luz de uma galáxia distante que passa perto de um aglomerado chega até nós vinda de uma direção alterada, e o resultado visível são arcos alongados, imagens múltiplas do mesmo objeto e ampliação de brilho. Ao contrário de uma lente de vidro, ela desvia todos os comprimentos de onda igualmente, e responde à massa total, incluindo a matéria escura.
- A que distância está o Aglomerado de Pandora?
- O publicador das imagens declara 3,5 bilhões de anos-luz. A medida direta é outra: o desvio para o vermelho z = 0,306, obtido do espectro. Converter z em uma distância em anos-luz depende do modelo cosmológico adotado e de qual definição de distância se usa, porque num universo em expansão a distância percorrida pela luz, a distância atual do objeto e a distância que ele tinha ao emitir a luz são números diferentes entre si.
- Por que o James Webb observa tanto este aglomerado?
- Abell 2744 funciona como lente natural. A massa concentrada ali amplia o brilho de galáxias que estão muito mais atrás, o que permite registrar objetos fracos demais para serem vistos em outra direção do céu com o mesmo tempo de exposição. O arquivo MAST contabiliza 5.216 produtos de observação do Webb nesta direção, contra 1.226 do Hubble. Convém lembrar que produto de observação não é o mesmo que noite de telescópio.
- As cores da imagem do Webb são reais?
- Não no sentido de reproduzir o que um olho veria. A imagem de 2023 usa seis filtros entre 1.150 e 4.440 nanômetros, e toda essa faixa é infravermelho, invisível para a visão humana. As cores são atribuídas no processamento em ordem de comprimento de onda, com os filtros mais curtos no azul e os mais longos no vermelho. O mapeamento é declarado no metadado da imagem, e serve para tornar visível uma informação física real: quanto mais vermelho, mais longo o comprimento de onda registrado.
- Dá para ver o Aglomerado de Pandora com telescópio amador?
- Não de forma prática. O aglomerado ocupa cerca de 7 minutos de arco na constelação do Escultor, que é bem posicionada para observadores do Brasil, mas as galáxias que o compõem estão a bilhões de anos-luz e são extremamente fracas. Observação visual em equipamento amador não mostra o objeto. Registros fotográficos com exposições muito longas conseguem gravar as galáxias mais brilhantes como manchas minúsculas, sem nenhum dos arcos que aparecem nas imagens de telescópio espacial.
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. Abell 2744, o Aglomerado de Pandora. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/aglomerado-de-pandora. Consultado em: 23/08/2026.