Astrônomos descobrem uma estranha galáxia sem matéria escura

Três anos atrás, Filippo Fraternali e seus colegas descobriram meia dúzia de galáxias misteriosamente dispersas, que pareciam cidades extensas de estrelas e gás. Mas, ao contrário de quase todas as outras galáxias – incluindo nossa própria Via Láctea – ela não parece estar presa em enormes aglomerados de matéria escura, que normalmente combina essas capitais estelares com sua gravidade. Os cientistas escolheram uma para ampliar, uma galáxia de tamanho modesto a cerca de 250.000 anos-luz de distância, e apontaram para ela 27 antenas de radiotelescópio do Very Large Array no Novo México.

Depois de coletar 40 horas de dados, eles mapearam as estrelas e gases e confirmaram o que as imagens anteriores sugeriam: “O conteúdo de matéria escura que inferimos nesta galáxia é muito menor do que você esperava”, Fraternali, astrônomo da Kapteyn Astronomical Instituto da Universidade de Groningen, na Holanda. Se a equipe ou seus competidores encontrarem outras galáxias, isso poderá representar um desafio para os cientistas. Tendo em vista Sombrio Tema, a perspectiva dominante neste campo por pelo menos 20 anos. Fraternali e sua equipe publicar seus resultados em dezembro em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Com base em décadas de observações de telescópio e simulações de computador, os cientistas passaram a pensar na matéria escura como o esqueleto oculto do universo. Suas “juntas” são enormes aglomerados de partículas invisíveis que hospedam galáxias grandes e pequenas. Mas Fraternali não é o primeiro a sugerir uma exceção a essa regra. Alguns anos atrás, Peter van Dokkum, um astrônomo da Universidade de Yale, e seus colegas Descobrir Galáxias semelhantes com Telescópio Hubble Também parece faltar matéria escura. “Essas galáxias que encontramos em 2018 geraram muita controvérsia, discussão e trabalho de acompanhamento porque eram inesperadas e difíceis de explicar”, diz van Dokkum.

Essas outras galáxias viviam em um ambiente lotado, onde galáxias vizinhas maiores freqüentemente voam, possivelmente atraindo matéria escura com elas. Em contraste, a Galáxia Fraternali está completamente isolada e não tem vizinhos problemáticos, portanto a escassez de matéria escura não pode ser explicada dessa maneira. “Eles podem ser muito importantes”, diz van Dokkum. Como as estrelas e o gás naquele local se reúnem sem a ajuda da matéria escura?

Esses estranhos objetos passaram a ser chamados de “galáxias superespalhadas”. São valores muito extremos: em termos de massa, são muito pequenos, mas estão espalhados por grandes distâncias. Algumas são do tamanho da Via Láctea, mas apenas cem estrelas – ou até menos. Eles são tão transparentes que é difícil espiá-los no céu noturno. “É mais fraco no meio, por isso é mais difícil de detectar. Graças a melhores telescópios e observações mais profundas, está se tornando cada vez mais popular”, diz Miria Montes, astrônoma do Space Telescope Science Institute em Baltimore e especialista em galáxias.

Começando na década de 1960, a astrônoma americana Vera Rubin e outros revelaram pela primeira vez a possibilidade de matéria invisível ou “escura” enquanto mediam a velocidade de rotação das estrelas em galáxias em torno do centro, mostrando que as estrelas internas giram em velocidades diferentes das externas. Com base na rotação dessas estrelas, os cientistas calcularam quanta massa a galáxia teria de ter para mantê-la girando constantemente, em vez de ser lançada no espaço. Para muitas galáxias, essa massa era várias vezes maior do que a massa de todas as estrelas combinadas. Os cientistas resolveram o problema deduzindo a existência de algum tipo de matéria escura, que não emite ou reflete luz, e que deveria constituir o resto da massa que mantém a galáxia unida.