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Correio Braziliense

Duas vezes maior que a Via Láctea, novo sistema estelar desafia cientistas

Sistema estelar recém-descoberto deixa astrônomos perplexos e desafia o que se sabia sobre a formação desses aglomerados. Com o dobro do tamanho da Via Láctea, NGC1052-DF2 não tem matéria escura, o principal componente de todas as galáxias de que se tem notícia


postado em 29/03/2018 08:00 / atualizado em 29/03/2018 11:32

A excêntrica galáxia DF2 está 63 milhões de anos-luz distante da Terra e é classificada como ultradifusa, um tipo novo de sistema estelar: o primeiro foi descoberto em 2015 (foto: NASA, ESA,P. van Dokkum/Divulgação)
A excêntrica galáxia DF2 está 63 milhões de anos-luz distante da Terra e é classificada como ultradifusa, um tipo novo de sistema estelar: o primeiro foi descoberto em 2015 (foto: NASA, ESA,P. van Dokkum/Divulgação)


Um dos mais intrigantes mistérios do Universo, a chamada matéria escura é invisível e, basicamente, só interage com a gravidade. Mesmo assim, sabe-se que ela está por todo o cosmos, especialmente nas galáxias, das quais é o principal ingrediente. Isso era o que se pensava até agora. Porém, uma revelação surpreendente acabou de chegar do espaço, deixando os astrônomos atônitos. Na recém-descoberta NGC1052-DF2, um sistema 63 milhões de anos-luz distante da Terra, não há indícios da existência de matéria escura.

A inusitada observação celeste foi publicada em um artigo na edição de ontem da revista Nature e envolveu astrônomos dos observatórios Gemini Norte, W. M. Keck e do supertelescópio espacial Hubble, além de outros instrumentos ópticos ao redor do mundo. A NGC1052-DF2 foi classificada como uma galáxia ultradifusa, um tipo relativamente novo de sistema estelar — o primeiro foi descoberto apenas em 2015. Desde então, já foram identificadas muitas outras com essas características. Porém, jamais uma que não contivesse matéria escura.

“Encontrar uma galáxia sem esse elemento é algo completamente inesperado, porque essa substância invisível e misteriosa é o aspecto mais dominante de qualquer sistema semelhante”, disse, em nota, Piter van Dokkum, astrônomo da Universidade de Yale e um dos autores do artigo. “Por muitas décadas, pensamos que a vida das galáxias começava como bolhas de matéria escura. Depois, tudo o mais acontecia: o gás se transformava em estrelas, elas iam se acumulando e acabavam surgindo aglomerados como a Via Láctea. Por isso, essa descoberta desafia o padrão que acreditávamos existir”, explica. Curiosamente, van Dokkum também foi quem descobriu a Dragonfly 44, outra galáxia bastante curiosa, mas por ser quase toda formada de matéria escura.

Um dos mais intrigantes mistérios do Universo, esse elemento não pode ser observado diretamente e, ao lado da energia escura, responde por 80% da composição cósmica. De acordo com Dokkum, embora invisível, a matéria escura pode ser medida de formas indiretas. “O ideal seria conseguirmos captar interações das partículas com matéria comum, algo que tentamos fazer com detectores extremamente sensíveis. Porém, essas interações são tão fracas que os instrumentos que temos atualmente não conseguem detectá-las”, explica o astrônomo. Contudo, as galáxias fornecem evidências indiretas da existência desse material, por exemplo, quando as estrelas se movem mais rápido do que o normal.

O tamanho e a aparência fraca da NGC1052-DF2 renderam a ela a classificação de ultradifusa. “Essa galáxia é uma excentricidade, mesmo dentro dessa classe incomum de galáxias”, define a física Shany Danieli, estudante de Ph.d. em Yale e integrante da equipe de Dokkum. Outra particularidade da DF2 é que, embora tenha o dobro de tamanho da Via Láctea, abriga apenas 1/200 do número de estrelas da nossa galáxia.

Alta definição

Para investigar essa estranha galáxia e conseguir imagens detalhadas, a equipe usou o espectrógrafo Gemini de multiobjetos, equipamento de altíssima definição, capaz de identificar a estrutura de um sistema como esse e informar sobre possíveis interações com outras galáxias. “Sem as imagens do Gemini dissecando a morfologia da NGC1052-DF2, não teríamos conseguido contextualizar o restante dos dados. Além disso, a confirmação do Gemini de que a galáxia não está interagindo com as outras nos ajudará a responder a questões sobre as condições que cercam seu nascimento”, explica Danieli.

A primeira vez em que Van Dokkum e sua equipe viram a NGC1052-DF2 foi em uma imagem feita pelo Dragonfly Telephoto Array, um telescópio construído no Novo México projetado pelos astrônomos de Yale para encontrar essas “galáxias fantasmagóricas”. A DF2 destacou-se quando a equipe comparou as imagens do Dragonfly Telephoto Array e do Sloan Digital Sky Survey (SDSS), outro instrumento de escaneamento celestial. As capturas da Dragonfly mostram um fraco objeto borrado, enquanto os dados do SDSS revelaram uma coleção de fontes relativamente brilhantes.

Para investigar mais a fundo essa inconsistência, a equipe dissecou a luz de várias fontes brilhantes dentro da DF2 usando o espectrômetro multiobjeto de imagem profunda e um espectrômetro de imagem de baixa resolução, que revelaram 10 aglomerados globulares — grandes grupos compactos de estrelas que orbitam o núcleo da galáxia.

"Por muitas décadas, pensamos que a vida das galáxias começava como bolhas de 
matéria escura. Depois, tudo o mais acontecia (...)  Por isso, essa descoberta desafia o padrão que acreditávamos existir” 


Piter van Dokkum, astrônomo da Universidade de Yale

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