Hubble encontra evidências da matéria escura nas galáxias anãs do aglomerado Perseus

Aglomerado galáctico de Perseus. Crédito: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

O telescópio espacial Hubble descobriu uma forte linha de evidências que as galáxias estão de fato imersas em halos de matéria escura. Observando o aglomerado galáctico de Perseus, o Hubble fotografou um grande número de pequenas galáxias que permaneceram intactas enquanto que as galáxias maiores ao seu redor foram distorcidas e reformatadas pelas forças gravitacionais em interação com outras galáxias. “Fomos surpreendidos ao encontrar tantas galáxias anãs no núcleo desse aglomerado galáctico com formato tão suave e redondo que mostra-nos a eviência da falta de qualquer perturbação sofrida”, disse o astrônomo Christopher Conselice da Universidade de Nottingham, UK, líder do time que trabalhou nessas observações. “Essas galáxias anãs são galáxias muito antigas que pertencem a esse aglomerado há bastante tempo. Então, se alguma força tivesse que deformá-las, tal já teria acontecido até hoje. Essas mini-galáxias devem ser fortemente dominadas pela matéria escura”.

Usando a câmera ACS do Hubble (Advanced Camera for Surveys), 29 galáxias elípticas anãs foram fotografadas no aglomerado de Perseus, localizado a 250 milhões de anos-luz de distância da Terra, o aglomerado galáctico mais próximo da Terra. Das 29 galáxias observadas, 17 foram novas descobertas mapeadas nessa recente pesquisa.

darkMatterPie250 Os cosmologistas estimam que a matéria escura (dark matter) responde por ≈22% de toda a energia do Universo. A também misteriosa “energia escura” (dark energy), que é responsável pelo afastamento das galáxias, responde por ≈74% da energia do cosmos. Assim, a matéria ordinária convencional (bariônica), aquela que podemos ver e medir diretamente, representa menos de 4% do Universo.

Uma vez que a ‘matéria escura’ não pode ser vista (a matéria escura fria, ou CDM (cold dark matter), não interage com a radiação eletromagnética: não emite fótons), os astrônomos só conseguem determinar a sua presença através de observações indiretas. O método mais comum existente consiste na medição das velocidades individuais das estrelas ou de grupos de estrelas quando elas se movem aleatoriamente na sua galáxia hospedeira ou quando giram em torno do centro galáctico.

O aglomerado Perseus está longe demais para permitir aos telescópios a visualização de suas estrelas individualmente e conseguir medir seus movimentos. Assim, Conselice e seu time desenvolveram uma nova técnica para detectar a ‘matéria escura’ nessas galáxias anãs através da determinação da quantidade mínima adicional de contribuição da massa da matéria escura para que as galáxias permaneçam protegidas da deformação provocada pelas marés gravitacionais das galáxias maiores presentes no aglomerado.

As galáxias anãs provavelmente têm uma maior quantidade de matéria escura que as galáxias espirais. “Com esses resultados, ainda não conseguimos dizer com segurança se o conteúdo massivo da galáxia anã é maior que o da Via Láctea”, disse Conselice, “Mas, o fato da ocorrência da destruição ou deformação de galáxias espirais nos aglomerados enquanto que as anãs não foram afetadas sugere que essa hipótese pode ser válida”.

Imagem: galáxias no aglomerado de galáxias Perseus. Crédito: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

Assim, essas novas imagens da pesquisa com o telescópio espacial Hubble fornecem novas evidências que as galáxias preservadas estão enclausuradas em um halo de matéria escura que as protege da deformação provocada pelas marés gravitacionais das demais galáxias.