Matéria escura está desacelerando rotação de parte da Via Láctea

O giro da região em formato de barra no centro da galáxia já perdeu um quarto de sua velocidade original desde sua formação. Efeito é atribuído à misteriosa matéria escura, até hoje não observada diretamente

Impressão de artista da Via Láctea. Crédito: Wikimedia Commons, Pablo Carlos Budassi

A Via Láctea é classificada somo uma galáxia do tipo espiral barrada. Ela contém uma espessa barra composta por bilhões de estrelas agrupadas em seu centro, e braços espirais que se estendem para fora desta barra, que também gira mesma direção da galáxia. Recentemente, devido a um novo estudo realizado por pesquisadores da University College London (UCL) e da Universidade de Oxford, foi possível observar que, desde que ocorreu sua formação, a rotação dessa barra galáctica experimentou uma desaceleração equivalente a  um quarto de sua velocidade original. Durante 30 anos, astrofísicos previram a desaceleração, mas esta é a primeira vez que ela foi medida de fato. O cálculo, então, oferece uma nova perspectiva sobre a natureza da matéria escura, que atua como um contrapeso, desacelerando o movimento. 

Publicado na Royal Astronomical Society, o trabalho analisou as observações feitas pelo telescópio espacial Gaia de um grande grupo de estrelas, o fluxo de Hércules.  Os astros estão ressonância com a barra. Ou seja, giram em torno da galáxia com a mesma taxa de rotação. 

Essas estrelas são capturadas gravitacionalmente pela barra giratória. O mesmo fenômeno ocorre com alguns asteróides que orbitam os Pontos de Lagrange do planeta (localizados à frente e atrás). Se o giro da barra diminuir, é esperado que essas estrelas se distanciem da galáxia, de modo a manter os mesmos períodos orbitais. 

Os pesquisadores descobriram que as estrelas do fluxo de Hércules carregam uma “impressão digital” química. Ricas em metais,  elas já viajaram para longe do centro galáctico, onde estrelas e o gás do qual se formam as estrelas são cerca de 10 vezes mais ricos em elementos pesados. 

Usando esses dados, a equipe pode inferir, pela primeira vez, de quanto foi a a redução sofrida pela rotação da barra desde sua formação. Estima-se que o giro tenha diminuído pelo menos 24%. 

De acordo com o co-autor do estudo,  Ralph Schoenrich, pesquisador  da UCL Physics & Astronomy, “o contrapeso que reduz a velocidade desse giro deve ser a matéria escura. Até agora, só pudemos inferir a matéria escura mapeando o potencial gravitacional das galáxias e subtraindo a contribuição da matéria visível”. O trabalho, portanto, oferece um novo tipo de medição da matéria escura: não de sua energia gravitacional, mas de sua massa inercial (a resposta dinâmica), que retarda a barra. 

“Nossa descoberta oferece uma perspectiva fascinante para restringir a natureza da matéria escura, já que diferentes modelos mudarão essa atração inercial na barra galáctica”, disse Rimpei Chiba, também co-autor do artigo e estudante da Universidade de Oxford. “Essa descoberta também representa um grande problema para as teorias da gravidade alternativa. Como eles não têm matéria escura no halo, eles preveem que não há, ou diminuem significativamente a velocidade do movimento de rotação da barra.” 

Acredita-se que a Via Láctea, assim como outras galáxias, esteja inserida em um ‘halo’ de matéria escura que se estende bem além de sua borda visível. 

A matéria escura é invisível e sua natureza é desconhecida. Porém, sua existência é inferida a partir do comportamento de galáxias que agem  como se estivessem envoltas por uma quantidade de matéria muito maior do que o que podemos enxergar. Acredita-se que haja cerca de cinco vezes mais matéria escura no Universo do que matéria visível comum. No entanto, teorias alternativas da gravidade, como a dinâmica newtoniana modificada, rejeitam a ideia de matéria escura, procurando explicar as discrepâncias por meio de ajustes à teoria da relatividade geral de Einstein.

Fonte: Sciam.com.br