A maioria das galáxias brilha com bilhões de estrelas, iluminando o universo através de vastas distâncias. Mas um grupo pequeno e incomum quase não brilha. Estas são galáxias com baixa luminosidade superficial, sistemas tão fracos que são difíceis de detectar e tão esparsos nas estrelas que a matéria escura constitui a maior parte da sua massa.
Um destes objetos ocultos, conhecido como CDG-2, pode estar entre as galáxias dominadas pela matéria mais escura já detectadas. (A matéria escura é uma forma invisível de matéria que não reflete, emite ou absorve luz.) Esta descoberta foi relatada. Cartas de diários astrofísicos.
Como os astrônomos encontraram o CDG-2
Identificar essas galáxias escuras é extremamente desafiador. David Lee, da Universidade de Toronto, no Canadá, e seus colegas confiaram em análises estatísticas avançadas para procurar pistas. Em vez de procurarem diretamente a fraca luz estelar, procuraram grupos compactos de aglomerados globulares, coleções densas e esféricas de estrelas que normalmente orbitam galáxias. Esses aglomerados podem atuar como marcadores, indicando que uma galáxia tênue pode estar à espreita nas proximidades.
Usando este método, a equipe identificou 10 galáxias previamente confirmadas com baixo brilho superficial, bem como duas candidatas adicionais a galáxias escuras.
Confirmando galáxias com Hubble, Euclides e Subaru
Para testar um dos candidatos, os astrônomos recorreram a três observatórios poderosos: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Observatório Espacial Euclid da ESA (Agência Espacial Europeia) e o Telescópio Subaru baseado em terra no Havaí. As imagens de alta resolução do Hubble revelaram quatro aglomerados globulares compactados dentro do aglomerado de galáxias Perseu, localizado a 300 milhões de anos-luz da Terra.
Análises adicionais combinando dados do Hubble, Euclid e Subaru revelaram um halo fraco e difuso em torno dos aglomerados. Esse brilho sutil de luz forneceu fortes evidências de que uma galáxia subjacente estava presente.
“Esta é a primeira galáxia a ser detectada apenas através da sua população de aglomerados globulares”, disse Lee. “Sob suposições conservadoras, quatro aglomerados representam toda a população do aglomerado globular do CDG-2.”
Uma galáxia é feita quase inteiramente de matéria escura
Medições preliminares indicam que CDG-2 brilha com a luminosidade equivalente a cerca de 6 milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Notavelmente, os quatro aglomerados globulares representam 16% de toda a luz visível da galáxia. O mais interessante é que a matéria escura parece compreender cerca de 99% da massa total das galáxias, incluindo tanto a matéria visível como a matéria escura.
Muito do material normalmente necessário para a formação de estrelas, principalmente gás hidrogénio, foi provavelmente eliminado por interações gravitacionais com outras galáxias no aglomerado de Perseu.
Os próprios aglomerados globulares são extremamente densos e fortemente ligados pela gravidade. Por causa disso, eles são mais capazes de resistir a perturbações gravitacionais das marés, o que os torna rastreadores confiáveis de galáxias fracas e fantasmagóricas como a CDG-2.
A matéria escura é o futuro da exploração de galáxias
Euclid, o próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e Vera C. À medida que as pesquisas do céu em grande escala se expandem com missões como o Observatório Rubin, os pesquisadores estão coletando cada vez mais grandes quantidades de dados usando aprendizado de máquina e ferramentas estatísticas sofisticadas.
O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de 30 anos e continua sendo uma pedra angular da descoberta astronômica. É um projeto conjunto entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona as operações do telescópio e da missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as atividades científicas do Hubble para a NASA.
