Campo profundo
Protoaglomerado Teia de Aranha
Um aglomerado de galáxias sendo montado no universo jovem, visto como era quando o cosmo tinha cerca de um quinto da idade atual.
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, H. Dannerbauer ESA/Webb CC BY 4.0
- Tipo
- Campo profundoSIMBAD: PCG
- Constelação
- Hidra FêmeaHya
- Observado por
- James Webb Space Telescope
- Imagem publicada
- dezembro de 2024
- Original do acervo
- 11.699 × 7.326 px86 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 2,160
O Protoaglomerado Teia de Aranha é registrado no SIMBAD com o nome MRC 1138-262 Protocluster e o código de tipo PCG, que designa protoaglomerado de galáxias. Fica na constelação da Hidra Fêmea, com ascensão reta de 175,2017 graus e declinação de -26,4864 graus. O número que define tudo nesta página é o desvio para o vermelho: z = 2,16.
Esse valor tira o objeto da categoria de coisa distante e o coloca na categoria de coisa antiga. Em z = 2,16, a luz que chega hoje aos detectores partiu quando o universo tinha aproximadamente três bilhões de anos, ou seja, cerca de um quinto da idade atual. Não estamos vendo um aglomerado de galáxias como o de Coma. Estamos vendo o que existia antes de um aglomerado como Coma se formar.
O prefixo proto no nome é preciso e não decorativo. Um aglomerado maduro é um sistema relaxado, com galáxias em órbita em torno de um centro comum e gás quente preenchendo o espaço entre elas. Um protoaglomerado é o estágio anterior: um excesso de galáxias no mesmo pedaço do céu, interagindo e caindo umas na direção das outras, sem ainda ter atingido equilíbrio. A imagem deste acervo, feita pela NIRCam do James Webb e publicada em dezembro de 2024, cobre 5,9 por 3,7 minutos de arco desse processo em andamento.
Por que a distância não aparece na ficha?
O catálogo deste acervo carrega um campo de distância declarada que, no caso deste objeto, não é utilizável: o valor gravado é incompatível com qualquer leitura razoável de um protoaglomerado em z = 2,16. Publicar esse número seria propagar um defeito de metadado, e por isso ele não aparece na tabela de dados desta página.
A régua confiável aqui é o desvio para o vermelho, e ele é robusto. Diferente de estimativas de distância que dependem de modelos de brilho, o desvio é medido diretamente: identifica-se uma linha de emissão conhecida no espectro e mede-se quanto ela se deslocou em relação ao comprimento de onda de laboratório. Em z = 2,16, tudo chega esticado por um fator de 3,16.
Converter esse desvio em distância exige escolher um modelo cosmológico, e o resultado depende ainda da definição de distância adotada, porque em escalas cosmológicas há mais de uma. O que se pode afirmar com segurança e sem ambiguidade é o tempo: a luz viajou cerca de dez bilhões de anos até nós, e o que a imagem mostra é o estado do sistema naquela época, não hoje.
O que diferencia um protoaglomerado?
Aglomerados de galáxias não nascem prontos. A estrutura em grande escala do universo se monta de baixo para cima: pequenas concentrações de matéria se juntam em concentrações maiores, e essas em maiores ainda, ao longo de bilhões de anos. Um protoaglomerado é o flagrante de uma etapa intermediária desse processo.
Na prática, o que se identifica é um excesso estatístico: numa região onde a densidade média do universo previria certo número de galáxias, encontram-se muito mais, todas no mesmo desvio para o vermelho, ou seja, à mesma distância. Estarem no mesmo z é a prova de que formam um sistema físico e não um alinhamento casual de objetos a distâncias diferentes.
O destino desses sistemas é razoavelmente previsível pelos modelos. As galáxias vão continuar caindo umas na direção das outras, fundindo-se em objetos maiores, e o gás entre elas vai ser aquecido a dezenas de milhões de graus pela queda gravitacional. Ao final, o resultado se parece com o Aglomerado de Coma: uma galáxia central gigante e elíptica, cercada por centenas de outras, todas mergulhadas num mar de gás emissor de raios X.
Por que o objeto se chama Teia de Aranha?
O apelido descreve a aparência do sistema em imagens de alta resolução: uma galáxia central com estruturas filamentares se estendendo em várias direções, ligando-a a objetos menores em volta. A analogia com uma teia funciona porque o que se vê não é uma galáxia isolada, e sim uma galáxia amarrada a um enxame de companheiras por pontes de material.
A designação de catálogo, MRC 1138-262, revela a origem da descoberta: o objeto foi identificado como fonte de rádio antes de ser reconhecido como protoaglomerado. Galáxias muito ativas em rádio no universo jovem costumam marcar exatamente essas regiões de alta densidade, e por isso viraram um método de busca: procura-se a fonte de rádio brilhante e depois se investiga se há um excesso de galáxias ao redor no mesmo desvio para o vermelho.
O que a imagem em infravermelho acrescenta é o inventário estelar. Rádio mostra o núcleo ativo e os jatos; o infravermelho mostra as estrelas e a poeira das galáxias que compõem o sistema. São informações complementares sobre o mesmo objeto, e nenhuma delas sozinha conta a história inteira.
Como o Webb enxerga tão longe?
A NIRCam registrou este campo em quatro faixas: 1.150 nanômetros no azul, 1.820 nanômetros no ciano, 4.050 nanômetros associados à linha Brackett-alfa no amarelo e 4.100 nanômetros no vermelho. Todas no infravermelho, e essa escolha não é estética.
Em z = 2,16 tudo chega esticado por 3,16. Isso significa que a luz visível emitida por aquelas galáxias, entre cerca de 400 e 700 nanômetros na origem, chega até nós entre cerca de 1.260 e 2.210 nanômetros, ou seja, no infravermelho próximo. Um telescópio que observa apenas o visível não está olhando para as estrelas dessas galáxias: está olhando para o ultravioleta que elas emitiram. Ver a luz estelar do universo jovem exige, por obrigação física, um telescópio infravermelho.
A mesma aritmética se aplica às linhas de emissão. O filtro estreito em 4.050 nanômetros, batizado no metadado pela linha Brackett-alfa, corresponde, dividido por 3,16, a algo em torno de 1.282 nanômetros no referencial do objeto, que é onde fica uma linha do hidrogênio da série de Paschen. Um filtro escolhido no observatório de acordo com uma linha específica pode terminar mapeando outra linha completamente diferente quando o alvo está em alto desvio para o vermelho.
Por que estudar aglomerados em formação?
Aglomerados maduros no universo próximo trazem um problema de investigação: eles já terminaram. As galáxias elípticas que dominam Coma pararam de formar estrelas há bilhões de anos, e reconstruir como chegaram àquele estado a partir do produto final é como deduzir uma receita provando só o bolo pronto.
Protoaglomerados oferecem o processo em andamento. Ali é possível medir quanto gás ainda existe, com que taxa as galáxias estão formando estrelas, quantas fusões estão ocorrendo simultaneamente e como o núcleo ativo central interfere no gás em volta. São exatamente as variáveis que os modelos de formação de galáxias precisam acertar.
Existe ainda uma questão de calendário cósmico. A época em torno de z entre 2 e 3 costuma ser chamada de auge da formação estelar do universo, quando a taxa média de nascimento de estrelas por volume atingiu seu pico e depois começou a declinar. Observar um sistema denso justamente nesse período mede o efeito do ambiente sobre a formação estelar no momento em que ela era mais intensa.
Os números deste objeto
| Identificação principal | MRC 1138-262 ProtoclusterSIMBAD |
|---|---|
| Classificação | protoaglomerado de galáxias (PCG)SIMBAD |
| Constelação | Hidra Fêmea (Hya) |
| Coordenadas J2000 | AR 175,2017 graus, Dec -26,4864 graus |
| Desvio para o vermelho | z = 2,16 |
| Fator de esticamento | 3,16calculado como 1 + z |
| Tamanho aparente | não registrado no catálogo |
| Campo da imagem | 5,9 x 3,7 minutos de arcometadado do publicador |
| Instrumento | NIRCam (James Webb) |
| Imagens no acervo | 1 |
O que reparar nesta imagem
- A galáxia central e suas companheirasProcure o objeto mais brilhante e as manchas menores em volta. O conjunto não é uma galáxia com satélites, e sim um enxame de galáxias caindo umas na direção das outras para formar uma só no futuro.
- As pontes de material entre os objetosAs estruturas filamentares que ligam a galáxia central às vizinhas são o que rendeu o apelido de teia. Material atravessa esses caminhos, alimentando o crescimento do objeto principal.
- O contraste entre objetos pontuais e difusosPontos nítidos com cruz de difração são estrelas da Via Láctea no primeiro plano. Manchas difusas e alaranjadas são galáxias, muitas delas a bilhões de anos-luz e sem relação com o protoaglomerado.
- A tonalidade avermelhada geralObjetos em alto desvio para o vermelho chegam com toda a luz esticada para comprimentos de onda maiores, e o processamento traduz isso em tons quentes. A cor carrega informação de distância.
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
- Azulinfravermelho · NIRCam1,15 µminvisível ao olho
- Cianoinfravermelho · NIRCam1,82 µminvisível ao olho
- Amareloinfravermelho · NIRCam · Br-alpha4,05 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam4,1 µminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Webb junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 5,3 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 5,9 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está acima do horizonte de São Paulo, SP, bem alto, a 85° de altura, na direção SO.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 87 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
- 213registros do Hubble
- 48registros 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 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
O destino preciso deste sistema não pode ser observado, apenas modelado. As simulações indicam que protoaglomerados nesse regime evoluem para aglomerados massivos, mas quanta massa o sistema terá reunido hoje, dez bilhões de anos depois da imagem, é resultado de cálculo e não de medida. Há também discussão aberta sobre o papel do núcleo ativo central: jatos de uma galáxia de rádio podem tanto comprimir o gás e disparar formação estelar quanto aquecê-lo e impedir que ele esfrie e desabe, e distinguir qual efeito domina em cada momento é um dos problemas mais persistentes da área. Por fim, o inventário de galáxias membros continua incompleto: objetos muito apagados ou muito encobertos por poeira escapam dos levantamentos, e uma amostra incompleta distorce qualquer estatística sobre o ambiente.
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
A imagem funciona como máquina do tempo com atraso fixo. Tudo o que se vê nela aconteceu quando o universo tinha cerca de três bilhões de anos, muito antes de o Sol e a Terra existirem. Se aquele sistema pudesse ser observado no estado em que está agora, seria preciso esperar mais dez bilhões de anos para que a luz correspondente chegasse até aqui.
Outras imagens deste objeto
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, H. Dannerbauer ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, H. Dannerbauer ESA/Webb CC BY 4.0
Baixar esta imagem
A licença CC BY 4.0 permite usar a imagem, inclusive comercialmente, desde que o crédito apareça inteiro e visível junto dela. Copie o crédito acima junto com o arquivo.
Outros objetos em Hidra Fêmea
Continue explorando
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 Cata-vento do Sul
Crédito CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURAImage processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin (NSF NOIRLab) & M. Zamani (NSF NOIRLab) NOIRLab CC BY 4.0
- Arp 142, o Pinguim e o Ovo
- Galáxia Teia de Aranha
Crédito Image credit: NASA, ESA, G. Miley and R. Overzier (Leiden Observatory), and the ACS Science Team Acknowledgement: Davide De Martin (ESA/Hubble). ESA/Hubble CC BY 4.0
- Campo Ultraprofundo do Hubble
Crédito NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team ESA/Hubble CC BY 4.0
- Campo COSMOS
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, R. Naidu (MIT), Image Processing: J. DePasquale (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
- Campo Profundo Chandra Sul
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth and D. Magee (University of California, Santa Cruz), K. Whitaker (University of Connecticut), R. Bouwens (Leiden University), P. Oesch (University of Geneva), and the Hubble Legacy Field team. ESA/Hubble CC BY 4.0
- Campo GOODS Sul
Crédito NASA, ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é o Protoaglomerado Teia de Aranha?
- O Protoaglomerado Teia de Aranha é um sistema de galáxias em processo de montagem no universo jovem, registrado no SIMBAD como MRC 1138-262 Protocluster e classificado com o código PCG. Fica na constelação da Hidra Fêmea e tem desvio para o vermelho z = 2,16, o que situa a cena a cerca de três bilhões de anos após o Big Bang. Não é um aglomerado pronto: é o estágio anterior, em que dezenas de galáxias ainda estão caindo umas na direção das outras.
- Qual a diferença entre protoaglomerado e aglomerado de galáxias?
- Um aglomerado maduro é um sistema relaxado, com galáxias em órbita estável em torno de um centro comum e gás quente preenchendo o espaço entre elas, emitindo raios X. Um protoaglomerado é o estágio anterior a isso: um excesso de galáxias na mesma região e no mesmo desvio para o vermelho, interagindo e se fundindo, sem ter atingido equilíbrio. Com o tempo, um protoaglomerado tende a virar um aglomerado como o de Coma.
- A que distância fica o Protoaglomerado Teia de Aranha?
- O acervo não traz uma distância declarada utilizável para este objeto, e por isso o número não aparece na ficha. A grandeza confiável é o desvio para o vermelho, z = 2,16, medido diretamente pelo deslocamento de linhas conhecidas no espectro. O que se pode afirmar sem ambiguidade é o tempo de viagem da luz: cerca de dez bilhões de anos. Converter isso em distância exige escolher um modelo cosmológico e uma entre várias definições de distância possíveis.
- Por que o James Webb precisa observar em infravermelho para ver este objeto?
- Por causa do desvio para o vermelho. Em z = 2,16 todo comprimento de onda chega esticado por um fator de 3,16. A luz visível emitida por aquelas galáxias, entre cerca de 400 e 700 nanômetros na origem, chega até nós entre cerca de 1.260 e 2.210 nanômetros, já no infravermelho próximo. Um telescópio limitado ao visível estaria registrando o ultravioleta emitido pelo objeto, não a luz das estrelas. Ver estrelas do universo jovem exige um instrumento infravermelho.
- Por que o objeto se chama Teia de Aranha?
- O apelido vem da aparência em imagens de alta resolução: uma galáxia central com estruturas filamentares se estendendo em várias direções e ligando-a a objetos menores em volta, num arranjo que lembra uma teia. A designação de catálogo, MRC 1138-262, mostra que o objeto foi identificado primeiro como fonte de rádio. Galáxias de rádio brilhantes no universo jovem costumam marcar regiões de alta densidade, e por isso viraram um método de busca por protoaglomerados.
- Dá para ver o Protoaglomerado Teia de Aranha com telescópio amador?
- Não. Objetos em desvio para o vermelho superior a 2 são apagados demais para qualquer equipamento amador, e a maior parte da luz que chega deles está no infravermelho, fora do alcance de detectores comuns e bloqueada em boa medida pela atmosfera. Registrar este sistema exige um telescópio espacial infravermelho de grande porte. A declinação de -26 graus até seria confortável para observadores brasileiros, mas o brilho é o obstáculo, não a posição.
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.
Continue explorando
Como citar esta página
ValorFinal. Protoaglomerado Teia de Aranha. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/protoaglomerado-teia-de-aranha. Consultado em: 23/08/2026.