Quanta matéria escura é necessária para formar estrelas?

CRÉDITO: ESA / SPIRE Consortium / Hermes Consortium

Matéria escura é uma substância invisível que os astrônomos podem medir apenas indiretamente, através de sua influência gravitacional sobre a matéria regular, visível. Apesar disso, é um ingrediente vital para as galáxias formarem estrelas. Criar estrelas é muito parecido com cozinhar: você precisa dos ingredientes corretos nas proporções adequadas. Um desses ingredientes é a matéria escura. Os cientistas dizem que se começasse com muito pouca matéria escura, a galáxia se esgotaria em desenvolvimento. Se começasse com muito, o gás não arrefeceria eficientemente para formar uma grande galáxia, e isso acabaria em galáxias menores. Já com a quantidade certa de matéria escura, uma galáxia repleta de estrelas irá aparecer.

E qual é esse valor ideal? Um novo estudo acaba de descobrir o limite inferior dessa substância invisível para acender a formação de uma estrela: uma massa igual a 300 bilhões de sóis. Se o valor de 300 bilhões de massas solares lhe assusta, pense bem: segundo os cientistas, isso é na verdade cerca de 10 vezes menor que o valor estimado anteriormente. Os astrônomos pensavam que as galáxias precisavam de 5.000 massas solares de matéria escura para começar a formação de estrelas. Os cientistas estudaram um trecho do céu do tamanho da lua da Terra, na constelação de Ursa Maior, para fazer a sua descoberta. Esta fatia de céu, conhecida como Buraco Lockman, é ideal para estudar objetos fora de nossa galáxia por causa da baixa contaminação por pó da Via Láctea.

Eles usaram telescópios para medir a luz de galáxias maciças de rápida criação de estrelas a cerca de 10 a 11 bilhão anos-luz da Terra, galáxias que os astrônomos suspeitavam que haviam se formado dentro de halos ovais de matéria escura. As características dessas galáxias, como brilho e massa estelar, estão diretamente relacionadas ao tamanho do seu halo de matéria escura. A formação estelar é especialmente elevada dentro das galáxias chamadas submilimétricas, que são alguns dos berços estelares mais ativos do universo há 13,7 bilhões de anos. Elas têm esse nome por causa de suas emissões, que rapidamente se afastam da Terra. O comprimento de onda das emissões é inferior a um milímetro de comprimento.

Dessa forma, novas estrelas são criadas a uma taxa de até alguns milhares por ano. Em comparação, a Via Láctea produz cerca de 10 estrelas por ano. Depois de medir a luminosidade das galáxias na região do céu, os pesquisadores calcularam a massa do halo necessária para desenvolver e sustentar uma galáxia submilimétrica quando a formação de estrelas estava em seu auge. O número 300, substancialmente menor do que as estimativas anteriores, ainda não foi explicado. Pode haver muitas razões para isso, por exemplo, pode ser que existam mais galáxias ativas no universo, submetidas à formação de estrelas, do que o previsto. Ou pode ser algo totalmente diferente. Seja qual for a causa, os cientistas afirmam que a nova ligação entre a massa do halo e a formação de estrelas vai exigir outro olhar para os modelos teóricos atuais, bem como a formação de galáxias e evolução como um todo.

Fonte: www.space.com