Esta galáxia distante é completamente vazia de matéria escura


WASHINGTON – É um duplo enigma cósmico: muitas coisas que já eram invisíveis desapareceram. Os astrônomos encontraram uma galáxia distante onde não há matéria escura.

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A matéria escura é chamada de “escura” porque não pode ser vista. É o misterioso e invisível esqueleto do universo que os cientistas imaginam compõem cerca de 27% do cosmos. Os cientistas só sabem que existe matéria escura porque eles podem observar como ela empurra e puxa coisas que eles podem ver, como estrelas.

É suposto estar em todo lugar.

Mas o astrônomo da Universidade de Yale, Pieter van Dokkum, e seus colegas observaram uma vasta e antiga galáxia com relativamente poucas estrelas, onde o que você vê realmente é o que você obtém. As estrelas da galáxia estão acelerando sem nenhuma influência aparente da matéria escura, de acordo com um estudo publicado na revista Nature de quarta-feira.

Em vez de abalar os próprios alicerces da física, os cientistas dizem que essa ausência de matéria escura pode ajudar a provar a existência da matéria escura, espere por ela.

“Não tenho certeza do que fazer, mas é definitivamente intrigante”, escreveu a astrônoma da Case Western Reserve, Stacy McGaugh, que não fazia parte do estudo, em email. “Esta é uma galáxia estranha.”

Van Dokkum estuda galáxias difusas, que cobrem áreas enormes, mas têm relativamente poucas estrelas. Para procurá-los, ele e seus colegas construíram seu próprio telescópio improvisado com 48 lentes telefoto. O telescópio bug-eyed, chamado Dragonfly , espreita para o céu do Novo México.

Usando Dragonfly, van Dokkum e seus colegas descobriram uma grande galáxia esparsa chamada NGC1052-DF2 na constelação do norte Cetus, também conhecida como a baleia. É tão grande quanto a Via Láctea, mas com apenas 1% de suas estrelas. Em seguida, eles usaram telescópios maiores no Havaí e, eventualmente, o Telescópio Espacial Hubble para estudar a galáxia.

Embora a galáxia esteja quase vazia, eles encontraram aglomerados de estrelas densamente agrupadas. Com as medições dos telescópios, van Dokkum e seus colegas calcularam a velocidade com que esses aglomerados se moviam. Se houvesse uma quantidade normal de matéria escura, esses aglomerados estariam acelerando a cerca de 108.000 quilômetros por hora. Em vez disso, os clusters estavam se movendo a cerca de 28.000 quilômetros por hora. Isso é o quão rápido eles se moveriam se não houvesse matéria escura, disse van Dokkum.

A equipe também calculou a massa total da galáxia e descobriu que as estrelas são responsáveis ​​por tudo, com pouco ou nenhum espaço para a matéria escura.

“Acho isso improvável em todos os contextos possíveis”, disse McGaugh, que defende a teoria da “gravidade modificada”, que exclui a existência da matéria escura. “Isso não faz errado, apenas muito estranho.”

Como essa ausência de matéria escura pode ajudar a provar que existe? Por potencialmente refutar as teorias da gravidade modificada que sugerem que a gravidade age de uma forma que o cosmos faz sentido sem a matéria escura. Mas essas teorias alternativas exigem que as estrelas desta galáxia percam pelo menos duas vezes mais rápido do que as que foram vistas neste estudo.

O telescópio “Dragonfly” no Novo México

Outros cientistas externos disseram que a análise inicial dos cálculos parece estar correta, embora os resultados sejam confusos. Uma galáxia com tão poucas estrelas deveria ter mais matéria escura que outras, não nenhuma.

“Esses são cientistas muito fortes e, portanto, levo os resultados muito a sério”, disse Marc Kamionkowski, físico da Universidade Johns Hopkins.

Um estranho sugeriu que talvez a “galáxia” van Dokkum estudada seja tão difusa que pode não ser realmente uma galáxia. Outro sugeriu que a matéria escura poderia estar apenas fora da área que van Dokkum mediu.

 

Van Dokkum descartou as duas possibilidades. “É meio inegociável. Não há mais nada, apenas as estrelas ”, disse ele. A única maneira de explicar isso é se a matéria escura existe no universo, não apenas naquela galáxia, ele disse.

Não há uma boa explicação para por que e como esta galáxia não tem matéria escura, disse van Dokkum. Ele propôs quatro possibilidades diferentes – todas não comprovadas. Seu favorito: Que a galáxia se formou no universo primordial de uma maneira que os astrônomos nunca viram ou entenderam.

“Não é tão comum que você tenha uma verdadeira surpresa”, disse van Dokkum.


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Raquel

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