Mais galáxias sem matéria escura são encontradas e ninguém sabe explicá-las

Por Daniele Cavalcante | 27 de Novembro de 2019 às 21h20
NASA/ESA

Embora seja invisível e indetectável, a matéria escura parece estar presente em todo o universo. Ainda não foi possível provar sua existência, mas acredita-se que ela seja fundamental na formação das galáxias. Mas e quando uma galáxia sem nenhum vestígio de matéria escura é encontrada? Como explicar a ausência de um material que deveria estar em toda parte do cosmos?

Essa não é a primeira vez que cientistas descobrem uma galáxia desprovida de matéria escura. No ano passado, foi encontrada a NGC 1052-DF2, situada a cerca de 65 milhões de anos-luz daqui, mais especificamente na constelação de Cetus, a Baleia. Ela tem mais ou menos as mesmas dimensões da Via Láctea, mas abriga um número muito menor de estrelas. Sua massa é bem baixa, justamente por conta da ausência de matéria escura.

Acontece que a matéria escura não é responsável apenas por adicionar massa a uma galáxia. De acordo com a teoria mais aceita pelos cientistas, essa matéria é necessária para a formação de qualquer galáxia, pois sua enorme gravidade faz com que o gás e as estrelas permaneçam ali. Bem, aparentemente a NGC 1052-DF2 é uma exceção, junto com mais 19 galáxias recentemente descobertas também praticamente ausentes de matéria escura — e essas exceções estão intrigando os pesquisadores.

Essas 19 galáxias são todas muito menores que a Via Láctea e contêm muito menos matéria escura do que o esperado. A descoberta, publicada na Nature Astronomy na segunda-feira (25), aumenta em mais de cinco vezes a população conhecida de galáxias sem ou com pouca matéria escura.

"Não sabemos ao certo por que e como essas galáxias se formam", diz Qi Guo, astrofísica da Academia Chinesa de Ciências, em Pequim. Ela explica que galáxias anãs como estas recém-descobertas costumam concentrar matéria escura muito mais do que as galáxias maiores. Devido ao tamanho menor, elas têm uma gravidade mais fraca, o que dificulta a retenção de nuvens de gás. Por conta disso, geralmente a matéria escura faz o papel de reter os gases por lá.

A maioria das galáxias anãs, como a NGC 5477 vista nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble, tem muito mais matéria escura que a matéria normal. Mas os pesquisadores descobriram recentemente 19 galáxias anãs que parecem estar perdendo grandes estoques de matéria escura (Imagem: Hubble/NASA/ESA)

Isso faz com que uma galáxia anã sem essa matéria seja algo tão intrigante. "Essa nova classe de galáxias está sobrecarregando nossa capacidade de explicar todas as galáxias em uma estrutura coesa", diz Kyle Oman, astrofísico da Universidade de Durham, na Inglaterra, que não participou dessa pesquisa. Em 2016, Omã e seus colegas identificaram duas galáxias que pareciam desprovidas de matéria escura.

Guo e seus colegas usaram dados do radiotelescópio Arecibo, em Porto Rico, e observaram a rapidez com que o hidrogênio circulava em torno de 324 galáxias anãs. Maior velocidade significa mais massa total. Os pesquisadores então combinaram a massa do hidrogênio e de todas as estrelas para estimar quanto da massa de cada galáxia é composta por matéria normal. O resultado foi que a massa total somava mais do que a massa do gás e das estrelas. Até aí, tudo bem, pois essa massa extra é a matéria escura e já esperamos encontrar sinais dela por lá. Mas em cerca de 6% das galáxias anãs analisadas não havia a massa extra na quantidade esperada.

Uma delas, chamada AGC 213086, tem massa equivalente a 14 bilhões de sóis. Se ela fosse como as outras, cerca de 2% de sua massa seria formada por gás e estrelas. Em vez disso, sua matéria normal é responsável por 27% de sua massa total. O mais curioso é que esta e outras 18 galáxias semelhantes estão, na verdade, perdendo matéria escura. Cinco delas estão perto de outros grupos de galáxias e, nesses casos, os pesquisadores afirmam que talvez seus vizinhos galácticos tenham de alguma forma “sugado” sua matéria escura.

Mas as 14 restantes estão longe de outras galáxias. Sobram então poucas alternativas: elas podem ter nascido diferentes, ou algumas coisa alterou suas estruturas internas, como estrelas em explosão. Pelo menos isso indica que a diversidade de galáxias no universo é mais complexa do que imaginávamos!

Fonte: Science News

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