Os cientistas descobriram provas de que a matéria escura pode ser aquecida e movida, como resultado da formação de estrelas em galáxias. As descobertas são a primeira prova observacional do efeito conhecido como “aquecimento da matéria escura”, e dão novas pistas sobre a composição deste tipo de matéria. A investigação foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Materia Escura
A formação de estrelas em minúsculas galáxias anãs pode lentamente “aquecer” a matéria escura, empurrando-a para fora. A imagem da esquerda mostra a densidade de hidrogénio de uma galáxia anã de simulação, vista de cima. A imagem da direita mostra o mesmo para uma galáxia anã real, IC 1613. Crédito: J. Read et al.

Neste novo trabalho, uma equipa de cientistas da Universidade de Surrey, da Universidade Carnegie Mellon e da ETH Zürich partiu em busca de sinais de matéria escura em centros de galáxias anãs próximas. As galáxias anãs são galáxias pequenas e fracas que normalmente se encontram na órbita de galáxias maiores, como a Via Láctea. Podem conter pistas que nos ajudem a entender melhor a natureza da matéria escura.

Pensa-se que a matéria escura compõe a maior parte da massa do Universo. Porém, como não interage com a luz da mesma forma que a matéria normal, só pode ser observada através dos seus efeitos gravitacionais. A chave para a estudar pode, no entanto, estar no processo de formação de estrelas nestas galáxias.

Quando as estrelas se formam, os ventos fortes logram empurrar o gás e a poeira para longe do coração da galáxia. Como resultado, o centro da galáxia fica com menos massa, o que afeta a gravidade sentida pela restante matéria escura. Com menos atração gravitacional, a matéria escura ganha energia e migra para longe do centro, um efeito chamado “aquecimento da matéria escura”.

A equipa de astrofísicos mediu a quantidade de matéria escura nos centros de 16 galáxias anãs com histórias de formação de estrelas muito diferentes. Descobriram que as galáxias que pararam a formação estelar há muito tempo tinham densidades de matéria escura mais elevadas nos centros que as que ainda estão a formar estrelas. A descoberta dá apoio à teoria de que as galáxias mais antigas têm menos aquecimento de matéria escura.

“Encontrámos uma relação verdadeiramente notável entre a quantidade de matéria escura nos centros destas anãs e o grau de formação de estrelas que experimentaram ao longo das suas vidas. A matéria escura no centro das galáxias anãs a formar estrelas parece ter sido “aquecida” e empurrada para fora,” disse o Professor Justin Read, principal autor do estudo e Diretor do Departamento de Física da Universidade de Surrey.

As descobertas implicam uma nova restrição para os modelos da matéria escura: a matéria escura deve poder formar galáxias anãs que exibem uma faixa de densidades centrais, e essas densidades devem estar relacionadas com o grau de formação de estrelas.

“Este estudo pode ser a evidência que nos leva mais à frente na compreensão do que é a matéria escura. Descobrirmos que pode ser aquecida e movida é um incentivo para a busca de uma partícula desta matéria,” acrescentou o Professor Matthew Walker, coautor do estudo, da Universidade Carnegie Mellon.

A equipa espera levar mais longe este trabalho, medindo a densidade central de matéria escura numa amostra maior de galáxias anãs, com galáxias ainda mais fracas, e testando mais modelos de matéria escura.

Fonte da notícia: RAS

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