Algo “suspeito” está acontecendo com o halo de matéria escura da Via Láctea

Astronomia Ciência

Por razões que permanecem misteriosas, parece que nossa galáxia é diferente das outras.

Estrelas foram flagradas rastejando pelos arredores da Via Láctea mais lentamente do que o esperado, um movimento lento que, segundo os cientistas, só pode ser explicada se nosso mapa de galáxias de matéria escura estiver errado.

As velocidades específicas das estrelas ao redor das bordas das galáxias têm sido historicamente indícios da presença de matéria escura nessas galáxias. Isto ocorre porque os astrônomos podem medir a “curva de rotação” de uma galáxia, que mapeia as velocidades orbitais das estrelas em relação às suas distâncias do centro de uma galáxia.

Se nenhuma matéria escura estivesse presente (e, portanto, a influência gravitacional que ela oferece), as estrelas começariam a desacelerar à medida que orbitam do centro de uma galáxia. Em vez disso, porém, na década de 1960 e no início da década de 1970, os astrónomos Vera Rubin e Kent Ford notaram que as curvas de rotação das galáxias eram planas. Em outras palavras, o movimento orbital das estrelas não diminuiu com a distância. Eles mantiveram o ritmo. A explicação para isto, acreditam os cientistas, é que as galáxias estão abrigadas em halos de matéria escura. Acredita-se que esses halos sejam mais densos no centro da galáxia; é a gravidade desta matéria escura que mantém as estrelas em movimento.

Mas o problema é o seguinte: como estamos dentro da nossa galáxia e não temos uma visão panorâmica dela, medir a curva de rotação da nossa Via Láctea tem se mostrado mais difícil.

O que é necessário é informação precisa da distância para que possamos saber a que distância do centro galáctico estão várias estrelas periféricas. Em 2019, Anna-Christina Eilers, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), liderou uma equipe de pesquisa que usou a missão Gaia de medição de estrelas da Agência Espacial Europeia para mapear as velocidades orbitais de estrelas até 80.000 anos-luz do centro galáctico. Como esperado, os pesquisadores encontraram uma curva de rotação plana com apenas um mero indício de um declínio na velocidade apenas para as estrelas mais externas daquela amostra.

No entanto, novos resultados que combinam medições de Gaia com as do APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), realizados num telescópio terrestre no Novo México, EUA, e que mede as propriedades físicas das estrelas para melhor avaliar a sua distância, de facto mediu a curva de rotação da Via Láctea para estrelas mais distantes do que nunca, para cerca de 100.000 anos-luz.

“O que ficamos realmente surpresos ao ver foi que essa curva permaneceu plana, plana, plana até uma certa distância, e então começou a afundar”, disse sLina Necib, professora assistente de física no MIT, em um comunicado . “Isto significa que as estrelas exteriores estão a rodar um pouco mais devagar do que o esperado, o que é um resultado muito surpreendente.”

“A estas distâncias, estamos mesmo no limite da galáxia, onde as estrelas começam a desaparecer”, acrescentou Anna Frebel, do MIT, no mesmo comunicado. “Ninguém havia explorado como a matéria se move nesta galáxia exterior, onde estamos realmente no nada.”

O declínio na velocidade orbital a estas distâncias implica que há menos matéria escura no centro da nossa galáxia do que o esperado. A equipe de pesquisa descreve o halo de matéria escura da galáxia como tendo sido “corado”, algo parecido com uma maçã. A tripulação também diz que não há gravidade suficiente na matéria escura que parece existir lá, para atingir 100.000 anos-luz e manter as estrelas se movendo na mesma velocidade.

“Isso coloca este resultado em tensão com outras medições”, disse Necib. “Há algo suspeito acontecendo em algum lugar, e é realmente emocionante descobrir onde isso está, para realmente ter uma imagem coerente da Via Láctea.”

O próximo passo, diz Necib, é empregar simulações computacionais de alta resolução para modelar diferentes distribuições de matéria escura em nossa galáxia para ver qual replica melhor a curva de rotação decrescente. Modelos de formação de galáxias poderiam então tentar explicar como a Via Láctea chegou à sua distribuição específica e isolada de matéria escura – e por que outras galáxias não o fizeram.

Fonte: Space.com

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