Esta galáxia quase não tem matéria escura - e os cientistas estão intrigados

Se os astrônomos realmente encontraram uma galáxia "não-escura", é um indício forte de que a matéria escura é real.

Publicado 29 de mar de 2018 16:24 BRT, Atualizado 5 de nov de 2020 04:22 BRST
As galáxias "sujam" o cosmos em uma imagem do universo profundo tomada pelo Telescópio Espacial Hubble. ...
As galáxias "sujam" o cosmos em uma imagem do universo profundo tomada pelo Telescópio Espacial Hubble. Um olhar mais atento a uma galáxia a 65 milhões de anos-luz de distância sugere que está faltando uma parte fundamental da receita galáctica usual: a substância misteriosa conhecida como matéria escura.
Foto de Cortesia de NASA, ESA and the HST Frontier Fields tea

Uma galáxia atípica muito, muito distante está criando um quebra-cabeça astronômico e não por causa de sua localização, mas pelo que está faltando nela.

O que é essa coisa?

A cerca de 65 milhões de anos-luz de distância, a galáxia chamada NGC1052-DF2 é obscura e difusa, chegando perto de um centésimo da massa da Via Láctea.

Normalmente, nem toda a massa de uma galáxia é visível. Além de uma mistura de matéria comum - como estrelas, planetas e peixes-boi - espera-se que contenham matéria escura, uma substância invisível que compõe a maior parte da massa no universo. Embora não possamos observá-la diretamente, sabemos que a matéria escura está presente porque podemos ver como sua gravidade afeta a matéria comum.

Com base na proporção de outras galáxias, uma galáxia isolada como NGC1052-DF2 deveria ter perto de cem vezes mais matéria escura do que a matéria comum. Mas este parece ter ... quase nenhuma, como cientistas reportaram ontem na Nature (em inglês).

Como os cientistas descobriram isso?

Usando um conjunto de lentes chamado Dragonfly Telephoto Array, uma equipe liderada por Pieter van Dokkum,  da Universidade de Yale, deu uma olhada muito de perto no NGC1052-DF2. Ao rastrear o movimento de 10 aglomerados estelares embutidos, o time determinou quanta massa é colocada na galáxia. E, surpreendentemente, é a mesma quantidade de massa que eles esperariam ver apenas das estrelas da galáxia.

"Nós realmente pensamos que a matéria escura não era apenas um componente opcional das galáxias", comentou van Dokkum, observando que a equipe encontrou várias outras galáxias intrigantes para investigar.

Por que essa observação é importante?

Uma observação estranha não quebra necessariamente uma teoria. Mas encontrar uma galáxia que é mais ou menos desprovida de matéria escura certamente sugere algumas coisas tentadoras. Primeiro, isso realmente desafia as idéias sobre como as galáxias se formam.

"Na moderna teoria de formação de galáxias, nosso entendimento é que as galáxias se formam em um halo de matéria escura", diz Risa Wechsler, da Universidade de Stanford. "Há uma relação muito estreita entre a quantidade de estrelas que se formaram e a matéria escura lá, pelo menos quando a galáxia se formou."

Em outras palavras, sem matéria escura, sem galáxia.

Van Dokkum e seus colegas descrevem vários cenários que poderiam explicar como essa galáxia sem matéria escura se formou e evoluiu, mas ele realmente não gosta de nenhuma delas. Wechsler está igualmente perplexo e diz que, se acontecer de as galáxias se formarem na ausência de matéria escura, isso seria impressionante.

"Eu precisaria repensar o que é uma galáxia", relata ela.

Paradoxalmente, a ausência de matéria escura neste conglomerado estelar específico também sugere que a matéria escura existe, de fato.

Nas teorias que propõem alternativas à matéria escura, tais como modificações em nossa compreensão da gravidade, o que quer que esteja imitando a assinatura da matéria escura não é algo que possa ser ativado ou desativado - deve estar sempre presente. Então, van Dokkum diz, “por não detectar a matéria escura, nós realmente provamos que é real”.

 

Na galeria abaixo, você confere os 10 melhores momentos do telescópio Hubble.

 

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