Na década de 1970, a astrônoma Vera C. Rubin forneceu a primeira evidência sólida da existência de matéria escura, uma massa misteriosa e invisível que parecia manter as galáxias unidas. Desde então, as evidências indiretas da matéria escura aumentaram consideravelmente, com os cientistas observando “halos” e lentes gravitacionais que não podem ser causados pela massa normal (ou “visível”). Com base em dados observacionais, estima-se que a matéria escura represente 85% da massa total do universo. No entanto, os astrónomos também observaram algumas galáxias que não se enquadram neste padrão.
Usando o Observatório WM Keck, uma equipe de astrônomos liderada por Yale fez a descoberta Terceira galáxia conhecida que parece carecer totalmente de matéria escura. Esta tênue galáxia anã, conhecida como DF9, faz parte de uma estrutura linear que pode ter se formado a partir de uma violenta colisão entre galáxias. A descoberta reforça a evidência de um processo raro e até então desconhecido que poderá ajudar os astrónomos em pesquisas futuras. O estudo, detalhando suas descobertas, foi publicado em 16 de junho Jornal Astrofísico.
A DF9 está próxima de duas outras galáxias incomuns (DF2 e DF4) que parecem não ter matéria escura. Estas galáxias também fazem parte de uma estrutura linear maior de sete galáxias localizadas a 45 milhões de anos-luz da Terra, que parecem ter-se formado num único evento. Ao medir o movimento da estrela dentro do DF9, a equipa estimou a sua massa em cerca de 100 milhões de sóis, o que é consistente com toda a matéria visível (estrelas, gás, poeira, etc.). Esta é a evidência mais forte da ausência de matéria escura, pois a sua presença aumentaria essa massa por um factor de 100.
Estes resultados estão a remodelar os modelos mais amplamente aceites de formação de galáxias. Atualmente, os cientistas acreditam que a maioria das galáxias são formadas dentro de toros de matéria escura – os já mencionados “halos”. No entanto, a descoberta destas três galáxias contradiz este modelo e acrescenta peso à teoria de que algumas galáxias no Universo têm processos de formação diferentes. como MichaelKimUm candidato a doutorado na Universidade de Yale e autor principal do artigo, disse Yale Comunicado de imprensa:
Uma linha de galáxias sem matéria escura nunca foi vista antes. A descoberta fornece algumas das evidências mais fortes de que estas galáxias se formaram através de um processo extremo e nunca antes visto e fornece uma nova e rara janela para a natureza da matéria escura.
Peter van DokkumSaul Goldman Family Professor de Astronomia, Ph.D. em Keim. Orientador e coautor do artigo. Usando dados do Telescópio Espacial Hubble, Dokkum liderou o estudo original que identificou a natureza incomum de DF2 e DF4. Durante o trabalho de doutorado de Keim, ele descobriu que DF9 era uma galáxia anã tênue sem matéria escura, e não um buraco negro (como se pensava anteriormente).
Ele também propôs que o DF9 fosse analisado pelo Cosmic Web Imager (CWI) de Keck, que é projetado especificamente para estudar fontes de luz fraca no Universo. “A precisão excepcionalmente elevada do KCWI permitiu-nos medir a massa extraordinariamente baixa do DF9 com a precisão necessária para demonstrar a sua falta de matéria escura”, disse Kim.
*Uma imagem aproximada do Hubble de DF9 é mostrada abaixo de uma visão mais ampla da região circundante da NGC 1052. Crédito: Keim et al./DECaLS/HST*
Esta descoberta reforça o argumento de que DF2, DF4 e DF9 se formaram juntos num evento violento, como uma colisão de galáxias em alta velocidade (confira um Aqui está a animação da teoria), a equipe teorizou que essas colisões poderiam retirar nuvens de gás em formação de estrelas de seu halo de matéria escura, formando assim novas galáxias a partir de matéria comum. Van Dokkum acrescentou: “A descoberta fornece evidências convincentes de que a matéria escura se comporta como um objeto físico e não como um efeito de uma teoria alternativa, especialmente na escala da galáxia anã, onde estas teorias são mais controversas”.
A equipa está agora a realizar observações de acompanhamento com outros telescópios para procurar gás que sobrou da colisão galáctica teórica. Estes incluem o novo telescópio Mothara, co-fundado por van Dokkum e Roberto Abraham, um astrónomo da Universidade de Toronto (não associado a este estudo), bem como futuros observatórios assim que estiverem online. Estas observações não só ajudarão a validar a teoria da equipa, mas também a confirmar uma nova teoria de formação de galáxias.
Leitura adicional: Notícias de Yale, Jornal Astrofísico
