Aglomerado de galáxias
Aglomerado MACS J0717
Um dos aglomerados mais desarrumados que se conhece: quatro peças em colisão no fim de um filamento de galáxias, na constelação do Cocheiro.
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
- Tipo
- Aglomerado de galáxiasSIMBAD: ClG
- Distância
- 5,4 bilhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2016
- Constelação
- CocheiroAur
- Tamanho no céu
- 4,0 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Observado por
- Chandra, Hubble Space Telescope, Other
- Imagem publicada
- março de 2016
- Original do acervo
- 3.600 × 3.600 px13 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,549
MACS J0717 aparece no SIMBAD como ClG J0717+3745 e fica na constelação do Cocheiro, no céu do norte. Tem desvio para o vermelho z = 0,549, o maior entre os quatro aglomerados deste lote, e distância declarada pelo publicador das imagens em 5,4 bilhões de anos-luz. O tamanho aparente registrado é de cerca de 4 minutos de arco, pouco mais de um décimo do diâmetro da Lua cheia.
O que torna este objeto especial não é o tamanho e sim a bagunça. Enquanto muitos aglomerados podem ser descritos, em primeira aproximação, como uma bola de galáxias em equilíbrio, MACS J0717 é um sistema com várias concentrações distintas que estão em processo de fusão simultânea. As imagens do acervo trazem títulos que registram essa preocupação com geometria, incluindo uma dedicada exclusivamente a explicar a disposição tridimensional do sistema.
Ele também é um dos aglomerados que integraram o programa Frontier Fields do Hubble, o que lhe rendeu exposições muito longas. E, como todos os aglomerados massivos, funciona como lente gravitacional: uma das imagens do acervo é justamente MACS J0717 com o mapa de massa sobreposto, reconstruído a partir da deformação das galáxias de fundo.
O que torna este aglomerado tão desarrumado?
Aglomerados não nascem prontos. Eles crescem engolindo grupos menores e outros aglomerados, num processo que se repete ao longo de bilhões de anos. Entre uma fusão e a seguinte, o sistema tende a relaxar: as galáxias se redistribuem, o gás se acomoda numa configuração mais simétrica e o conjunto passa a parecer uma bola.
MACS J0717 foi apanhado no meio do processo, e não de uma fusão só. Os dados apontam várias concentrações separadas de galáxias e de massa dentro do mesmo sistema, com o gás quente distribuído de forma irregular entre elas. É por isso que ele é citado como um dos aglomerados mais complexos e dinâmicos já estudados: quase tudo que se pode medir nele indica movimento em curso, e não equilíbrio.
Estados assim são raros de flagrar, porque a fase de fusão dura pouco comparada à vida do aglomerado. Justamente por isso valem tanto: é durante o choque que gás e matéria escura se separam, e é essa separação que permite testar hipóteses sobre a natureza da matéria escura em vez de apenas medir quanto dela existe.
O que é o filamento que desemboca no aglomerado?
Em escala muito grande, as galáxias do universo não estão espalhadas de forma uniforme. Elas se organizam numa estrutura de filamentos e paredes que envolvem regiões praticamente vazias, e os aglomerados se formam nos pontos onde vários filamentos se cruzam. Matéria escorre pelos filamentos e se acumula nesses nós, o que faz do aglomerado o destino natural do fluxo.
MACS J0717 é um dos casos em que esse escoamento pode ser observado diretamente, porque há uma corrente alongada de galáxias desembocando no aglomerado. Uma das imagens do acervo se chama, em tradução direta, a geometria de MACS J0717, e trata exatamente da disposição espacial do conjunto, incluindo como o filamento se orienta em relação à nossa linha de visada.
A orientação importa porque muda a interpretação de tudo. Um filamento visto de lado aparece como estrutura alongada no céu, e as velocidades medidas ao longo dele contam pouco. Um filamento apontado para nós aparece encurtado e concentrado, mas as velocidades medidas passam a registrar o movimento de aproximação e afastamento das galáxias. Sem resolver a geometria, medir massa por movimento vira chute.
Por que este aglomerado brilha em raios X?
Uma das imagens do acervo lista, entre os instrumentos, o ACIS, que é a câmera de raios X do observatório Chandra, ao lado da ACS do Hubble. A combinação não é decorativa. Ela põe lado a lado duas componentes do aglomerado que ocupam o mesmo volume e se comportam de maneiras diferentes.
O gás entre as galáxias de um aglomerado massivo está a dezenas de milhões de graus, aquecido pela queda no poço gravitacional do próprio aglomerado. Nessa temperatura, os elétrons livres emitem principalmente em raios X ao serem defletidos pelos íons. O brilho em raios X depende do quadrado da densidade do gás, o que faz dessa faixa um detector muito sensível de compressão: onde o gás foi comprimido por um choque, o brilho salta.
Sobrepor o mapa de raios X ao mapa de massa obtido por lente gravitacional é o teste central em aglomerados em colisão. Se as duas coisas coincidissem sempre, a interpretação seria simples. O que se observa em sistemas em fusão é o gás ficando para trás enquanto galáxias e massa seguem adiante, porque o gás é o único componente que sofre atrito.
Por que o James Webb quase não olhou para cá?
O arquivo MAST registra 803 produtos de observação do Hubble nesta direção contra apenas 10 do James Webb, além de 2 do GALEX. O contraste é forte quando se compara com Abell 2744, que tem 5.216 produtos do Webb no mesmo tipo de contagem. Os dois são aglomerados massivos, os dois foram Frontier Fields, e ainda assim a atenção recebida é radicalmente diferente.
Parte da explicação está na posição no céu. Alvos que ficam em regiões acessíveis ao telescópio durante mais tempo ao longo do ano são mais fáceis de programar em campanhas longas, e observações profundas exigem justamente isso. Parte está na competição por tempo: cada campanha grande consome centenas de horas, e a comunidade concentra esforço em poucos campos para que os dados se somem.
Isso deixa uma lição sobre como ler contagens de arquivo. Elas medem interesse acumulado e oportunidade de agendamento, não importância intrínseca do objeto. Um aglomerado pouco observado por uma missão nova não é menos interessante; ele apenas não foi escolhido como campo de concentração daquele programa.
Como as imagens deste acervo diferem entre si?
As imagens de MACS J0717 no acervo cobrem campos que vão de cerca de 2 minutos de arco até quase 16 minutos de arco de largura, uma variação de quase oito vezes. Isso muda completamente o que se vê. Nos campos estreitos, o aglomerado preenche o quadro e o assunto é a estrutura interna. Nos campos largos, ele fica pequeno e o assunto passa a ser o entorno, incluindo o filamento que chega até ele.
Os filtros também variam bastante. Algumas imagens usam apenas duas faixas, uma delas identificada como pseudocor, o que significa que a segunda cor foi construída a partir de uma combinação e não corresponde a um único filtro. Outras combinam sete faixas, de 435 a 1.600 nanômetros, cobrindo do azul visível ao infravermelho próximo. Quanto mais filtros, mais informação de cor real, e mais confiável a leitura de distância e poeira.
Há ainda imagens rotuladas como montagem, que reúnem vários objetos ou vários painéis num arquivo só. Uma delas põe seis aglomerados em colisão lado a lado com seus mapas de massa e dados de raios X. Montagens não são registro direto do céu, e por isso este acervo as marca de forma distinta das observações.
Os números deste objeto
| Distância | 5,4 bilhões de anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Desvio para o vermelho | z = 0,549SIMBAD |
| Constelação | Cocheiro (Aur) |
| Identificação principal | ClG J0717+3745SIMBAD |
| Classificação | aglomerado de galáxias (ClG)SIMBAD |
| Tamanho aparente | 4 minutos de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 109,4021 graus, Dec 37,7564 graus |
| Produtos no arquivo MAST | Hubble 803, Webb 10, GALEX 2raio de 0,033 grau |
| Imagens no acervo | 11 |
O que reparar nesta imagem
- A ausência de um centro únicoRepare que as galáxias grandes e amareladas não se concentram num ponto só. A distribuição irregular é a marca visual de um aglomerado apanhado no meio de várias fusões.
- A corrente de galáxias que chega ao aglomeradoNas imagens de campo largo, procure um alinhamento alongado de galáxias entrando na região central. É matéria escorrendo por um filamento da estrutura em grande escala.
- Os arcos finos ao redor do centroTraços curvos e alongados são galáxias muito mais distantes, deformadas pela massa do aglomerado. Eles são a matéria-prima do mapa de massa sobreposto em algumas versões.
- A diferença entre os camposCompare as versões de 2 e de 16 minutos de arco. O objeto é o mesmo, mas o assunto muda: uma mostra a estrutura interna, a outra mostra de onde vem o material que alimenta o aglomerado.
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
- Vermelhoinfravermelho · WFC3 · W435 nmolho enxerga
- Magentaondas de rádio606 nmolho enxerga
- Azulluz visível · ACS · B814 nminvisível ao olho
- Azulraios X1,05 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · WFC3 · Y1,25 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · WFC3 · J1,4 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 5,8 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 5,3 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 6,3 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 5,4 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 a Terra existir: nosso planeta se formou há cerca de 4,54 bilhões 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 29° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 29 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
- 803registros do Hubble
- 10registros do James Webb
- 2registros 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 2,0 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 geometria tridimensional de MACS J0717 continua sem descrição definitiva. Quantas subestruturas participam da fusão, em que ordem elas se encontraram, com que velocidade e em que ângulo em relação à nossa linha de visada são perguntas cujas respostas mudam conforme a combinação de dados usada. A orientação do filamento que desemboca no aglomerado é parte central dessa incerteza, porque ela afeta diretamente a conversão de velocidades medidas em movimento real. Enquanto a geometria não estiver fixada, estimativas de massa e de energia envolvida no choque carregam margens largas.
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 quente entre as galáxias de um aglomerado é ao mesmo tempo mais denso em massa total que todas as estrelas somadas e mais rarefeito que qualquer vácuo produzido em laboratório na Terra. Ele brilha em raios X porque está a dezenas de milhões de graus, e não porque seja abundante em qualquer sentido cotidiano.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK), Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CXC, C. Ma, H. Ebeling and E. Barrett (University of Hawaii/IfA), et al. and STScI ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, Harald Ebeling(University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Hubble, NASA and H. Ebeling. 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, 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 and Z. Levay (STScI) 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
Crédito NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii), Karen Teramura (University of Hawaii) ESA/Hubble CC BY 4.0
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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.
- AB Aurigae
- 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 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 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 MACS J0717?
- MACS J0717, catalogado no SIMBAD como ClG J0717+3745, é um aglomerado de galáxias na constelação do Cocheiro, com desvio para o vermelho z = 0,549 e distância declarada pelo publicador das imagens em 5,4 bilhões de anos-luz. Ocupa cerca de 4 minutos de arco no céu. É conhecido por estar no meio de uma fusão múltipla, com várias concentrações de galáxias e de massa que ainda não se acomodaram numa configuração única.
- Por que MACS J0717 é chamado de aglomerado em colisão?
- Porque os dados indicam mais de uma concentração distinta de galáxias e de massa dentro do mesmo sistema, com o gás quente distribuído de forma irregular entre elas. Aglomerados crescem engolindo grupos e outros aglomerados, e entre uma fusão e outra tendem a relaxar numa forma mais simétrica. MACS J0717 foi flagrado antes desse relaxamento, o que faz dele um laboratório para estudar como gás e matéria escura se comportam durante o choque.
- O que é um filamento de galáxias?
- Filamento é uma das estruturas em que a matéria se organiza em escala muito grande. As galáxias do universo não estão espalhadas de forma uniforme: elas formam fios e paredes que cercam regiões praticamente vazias, e os aglomerados se formam nos nós onde esses fios se cruzam. Matéria escorre ao longo dos filamentos em direção aos nós, de modo que um aglomerado como MACS J0717 é o ponto de chegada de um fluxo que vem de fora.
- Por que aglomerados de galáxias emitem raios X?
- Porque o espaço entre as galáxias está preenchido por gás a dezenas de milhões de graus, aquecido pela queda no campo gravitacional do aglomerado. Nessa temperatura, os elétrons livres emitem principalmente em raios X. O brilho depende do quadrado da densidade, o que torna essa faixa muito sensível a compressão: onde uma onda de choque comprimiu o gás, a emissão salta. Por isso raios X são usados para mapear colisões entre aglomerados.
- Por que o James Webb observou pouco este aglomerado?
- O arquivo MAST registra 803 produtos de observação do Hubble contra 10 do Webb nesta direção, enquanto outro aglomerado deste lote acumula milhares do Webb. A diferença reflete escolhas de programa e facilidade de agendamento, não importância do objeto. Campanhas profundas consomem centenas de horas e a comunidade concentra esforço em poucos campos para que os dados se somem. Contagem de arquivo mede interesse acumulado, não valor científico intrínseco.
- O que significa pseudocor no metadado de uma imagem?
- Pseudocor indica que aquele canal de cor não corresponde a um único filtro, e sim a uma combinação construída no processamento. Algumas imagens de MACS J0717 no acervo usam apenas duas faixas, e uma delas é declarada como pseudocor. A informação importa porque a leitura de uma imagem colorida depende de saber qual comprimento de onda virou qual cor, e um canal sintético não pode ser interpretado como medição direta de uma faixa específica.
- Dá para ver MACS J0717 do Brasil?
- MACS J0717 fica na constelação do Cocheiro, no hemisfério celeste norte, e do Brasil aparece baixo no horizonte, em condições ruins de observação. Mesmo em céu perfeito a questão é outra: o aglomerado está a bilhões de anos-luz e é fraco demais para observação visual em equipamento amador. Ele ocupa cerca de 4 minutos de arco, uma área pequena, e só telescópios grandes com exposições longas registram suas galáxias.
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 MACS J0717. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/aglomerado-macs-j0717. Consultado em: 23/08/2026.