Acabamos de descobrir uma verdadeira anomalia cósmica: uma galáxia "invisível" composta quase 100% de matéria escura

A galáxia mais escura já encontrada: quase sem estrelas e composta por 99,9% de matéria escura

Imagem de capa | NASA
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Fabrício Mainenti

Redator

O Universo permanece, em grande parte, desconhecido. Não apenas por sua imensidão, mas também porque a pesquisa humana e as teorias subsequentes que explicam seu funcionamento continuam a exigir refinamentos e reformulações. Vimos isso ao calcular as distâncias entre os planetas do Sistema Solar, o tamanho de Júpiter ou como os sistemas planetários se formam.

Agora, uma equipe de pesquisa da Universidade de Toronto descobriu o candidato mais forte até o momento para uma "galáxia escura", algo que até então era considerado apenas uma possibilidade.

A candidata

O estudo apresenta a descoberta de CDG-2, uma sigla que significa literalmente Candidata a Galáxia Escura 2. Trata-se de um objeto a 300 milhões de anos-luz de distância, no aglomerado de Perseu, com uma característica particular: é quase inteiramente dominado por matéria escura, com um número mínimo de estrelas.

Assim, entre 99,94% e 99,98% de sua massa total seria matéria escura, e ela emite a luz de "apenas" seis milhões de sóis, em comparação com o brilho de dezenas de bilhões de sóis na Via Láctea.

Contexto

As galáxias são como as peças de Lego que compõem o universo, e todas elas contêm matéria escura. A matéria escura é cientificamente fascinante: é invisível, não emite nem reflete luz, mas sua influência gravitacional foi a estrutura sobre a qual as galáxias se formaram e é o que as mantém unidas hoje.

Na Via Láctea, estimativas sugerem que entre 65% e 90% da massa é composta de matéria escura, dependendo do modelo, mas a astronomia sempre se perguntou se existiriam galáxias ainda mais extremas. As "galáxias escuras" eram, até agora, apenas uma previsão teórica.

Por que isso importa?

Para começar, confirma empiricamente o que os modelos teóricos previram, mas tem outras implicações:

  • Abre um novo caminho para detectar galáxias com base em agrupamentos estatisticamente significativos de aglomerados globulares, que servem como um rastro;
  • Como estudo de caso: a hipótese mais provável é que galáxias vizinhas a despojaram do gás necessário para a formação de estrelas, deixando apenas o esqueleto;
  • Isso nos faz olhar para sua "gêmea", CDG-1, com outros olhos. Detectada anteriormente, ela pode ser um caso ainda mais extremo de galáxia escura, possivelmente um halo de matéria escura pura.

Como a descobriram

A equipe de pesquisa se deparou com essa galáxia de uma maneira surpreendente: procurando por sua sombra, já que ela é praticamente indetectável. Suas características eram quatro aglomerados globulares, pequenas e densas concentrações de estrelas ao redor do aglomerado de Perseu.

Após analisar sua disposição estatisticamente e descartar a possibilidade de que seu agrupamento fosse uma questão de acaso, eles apontaram os três telescópios mais poderosos disponíveis — Hubble, Euclid e Subaru — para aquela região e criaram a imagem que revelou sua existência. Nas palavras do pesquisador principal, Dayi Li, é "a primeira galáxia detectada exclusivamente por meio de sua população de aglomerados globulares".

Imagem: NASA, ESA, Dayi Li (UToronto); Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI) Imagem: NASA, ESA, Dayi Li (UToronto); Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI)

Assunto inacabado

No entanto, CDG-2 permanece uma candidata, não um caso confirmado, daí o seu nome. Para confirmar definitivamente a massa da matéria escura, seria necessário medir as velocidades de suas estrelas ou aglomerados globulares, algo tecnicamente muito difícil com a tecnologia atual devido à sua extrema luminosidade.

Será preciso aguardar o Telescópio Espacial James Webb e novas observações do Euclid para aprimorar a imagem desse objeto e defini-lo melhor, ou para continuar encontrando mais galáxias escuras como ele escondidas no universo.

Isso exigiria medir as velocidades de suas estrelas ou aglomerados globulares, algo tecnicamente muito difícil dada a sua extrema luminosidade. Os próximos anos, com o Telescópio Espacial James Webb e novas observações do Euclid, serão cruciais para refinar a imagem desse objeto e rastrear se existem mais galáxias como ele escondidas nos grandes aglomerados do universo.

Imagem de capa | NASA


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