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mar 30

Choques de aglomerados de galáxias mostram o comportamento ‘antisocial’ da matéria escura

O mosaico mostra seis aglomerados galácticos examinados pelo time liderado por David Harvey. Foram sobrepostas as imagens no espectro visível capturadas pelo Hubble com as observações em raios-X emanadas pelo gás aquecido intergaláctico do Chandra (em rosa) e a distribuição da matéria escura calculada com base no efeito de lente gravitacional proporcionado pela gigantesca massa dos aglomerados galácticos (em azul). Da esquerda para a direita e de cima para baixo temos: MACS J0416.1–2403, MACS J0152.5–2852, MACS J0717.5+3745, Abell 370, Abell 2744, e ZwCl 1358+62. Créditos: NASA / ESA / STScI / CXC, D. Harvey (École Polytechnique Federale de Lausanne, Suíça; University of Edinburgh, Reino Unido), R. Massey (Durham University, Reino Unido), T. Kitching (University College London, Reino Unido), e A. Taylor e E. Tittley (University of Edinburgh, Reino Unido).

A colagem acima mostra seis aglomerados de galáxias examinados pelo time liderado por David Harvey. Foram sobrepostas as imagens no espectro visível capturadas pelo Hubble com as observações em raios-X emanadas pelo gás aquecido intergaláctico do Chandra (em rosa) e a distribuição da matéria escura calculada com base no efeito de lente gravitacional proporcionado pela gigantesca massa dos aglomerados de galáxias (em azul). Da esquerda para a direita e de cima para baixo temos: MACS J0416.1–2403, MACS J0152.5–2852, MACS J0717.5+3745, Abell 370, Abell 2744, e ZwCl 1358+62. Créditos: NASA / ESA / STScI / CXC, D. Harvey (École Polytechnique Federale de Lausanne, Suíça; University of Edinburgh, Reino Unido), R. Massey (Durham University, Reino Unido), T. Kitching (University College London, Reino Unido), e A. Taylor e E. Tittley (University of Edinburgh, Reino Unido).

A matéria escura é tão “antisocial”, ela nem mesmo interage entre si. Novas medições de colisões entre dúzias de aglomerados de galáxias mostram que esta substância misteriosa se comporta de forma mais fantasmagórica que nós imaginávamos.

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David Harvey, membro do Swiss Federal Institute em Lausanne, Suíça disse:

Nossos resultados refutam uma grande proporção de modelos que preveem que a matéria escura interage propriamente entre si mesma. Esta é a primeira vez que fomos capazes de analisar esta propriedade em largas escalas.

Os cientistas estimam que a matéria escura responde por cerca de 83% da matéria do Universo. No entanto, uma vez que a matéria escura não interage com a matéria convencional exceto através da gravidade, os cientistas tentam descobrir exatamente o que é esta matéria.

Por causa desse comportamento peculiar, alguns pesquisadores haviam tentado desconsiderar a existência da matéria escura através da modificação das leis da gravidade (MOND). No entanto, observações do Bullet cluster, uma colisão entre dois aglomerados de galáxias, sugerem que as ‘modificações nas leis da gravidade’ não são mecanismos possíveis.

http://spacetelescope.org/images/heic1506e/

Esta imagem do Hubble do aglomerado de galáxias MACS J0416.1–2403 revela o mapa da matéria escura encontrada dentro do aglomerado (em azul). Créditos: NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK) and HST Frontier Fields

O Curso Diferente da Matéria Escura em Colisões Galácticas

Normalmente, matéria escura e matéria ordinária se encontram tão bem misturadas que torna-se difícil saber separá-las. Mas, quando dois aglomerados de galáxias colidem, suas galáxias passam entre si e deixam um rastro de gás aquecido para trás, revelando que houve interação entre a matéria convencional. A matéria escura, contudo, observada indiretamente através dos efeitos gravitacionais, permanece inalterada nas suas galáxias. Tais observações sugerem que as partículas de matéria escura não se desviam ou saltam entre si da mesma forma que as partículas ordinárias se comportam, nestes cenários.

Além disso, outros estudos de colisões galácticas sugerem a hipótese de que a matéria escura pode eventualmente interagir entre si mesma através de uma nova força que atua tão somente na matéria escura. Para testar esta ideia Harvey e equipe usaram imagens do Observatório Espacial Hubble conjugadas com observações em raios-X do observatório Chandra para olhar nas posições do gás das galáxias e matéria escura em 30 colisões de aglomerados de galáxias, em um número recorde de observações.

Harvey explicou:

Os aglomerados de galáxias são objetos onde encontramos a maior densidade de matéria escura no Universo. Assim, as colisões entre estes consistem nos laboratórios perfeitos onde podemos estudar as propriedades interativas da matéria escura.

Os cientistas observaram que quando as galáxias colidem a matéria escura de cada galáxia toma um caminho completamente desimpedido que não foi afetado pela matéria escura da outra galáxia, sugerindo que eventualmente a matéria escura não interage entre si de alguma maneira.

Jason Rhodes, membro do Jet Propulsion Laboratory (NASA) em Pasadena, Califórnia, comentou:

Trata-se de um trabalho intrigante. Esta é a primeira vez que um estudo sistemático e detalhado de um grande número de sistema foi elaborado, significando que estamos começando a coletar resultados mais precisos. Precisamos agora realmente confirmar e examinar mais centenas ou milhares de outros sistemas.

Fontes

New Scientist: Galaxy smash-ups show dark matter wants to be alone

Spacetelescope.org: Dark matter even darker than once thought – Hubble explores the dark side of cosmic collisions

Artigo Científico

Science, DOI: 10.1126/science.1261381 – The nongravitational interactions of dark matter in colliding galaxy clusters por David Harvey, Richard Massey, Thomas Kitching, Andy Taylor & Eric Tittley

._._.

2 menções

  1. Novo rastreamento do ESO irá ajudar a compreender a matéria escura » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] rastreamento do ESO acaba de mostrar de modo extremamente claro a ligação entre esta misteriosa matéria escura e as galáxias brilhantes que observamos de forma direta […]

  2. Cientistas do ESO revelam sinais da Matéria Escura auto-interagindo? » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] resultado dá sequência a um resultado recente [Leia: Choques de aglomerados de galáxias mostram o comportamento ‘antisocial’ da matéria escura] desta mesma equipe, que observou 72 colisões de aglomerados de galáxias [3] e descobriu que a […]

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