ALMA descobre flutuações em grande escala na matéria escura do Universo

Um estudo inovador utilizando o ALMA abre caminho para uma compreensão mais profunda da verdadeira natureza da matéria escura .

Flutuações detectadas na matéria escura. A cor laranja mais brilhante indica regiões com alta densidade de matéria escura e a cor laranja mais escura indica regiões com baixa densidade de matéria escura. As cores branca e azul representam objetos com lentes gravitacionais observados pelo ALMA. (Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), KT Inoue et al.) 

Uma descoberta sem precedentes foi realizada por uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Kaiki Taro Inoue da Universidade Kindai, localizada em Osaka, Japão. Utilizando o poder observacional do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), situado no Chile, a equipe fez uma observação revolucionária sobre a distribuição da matéria escura no Universo.

A matéria escura, um material invisível que compõe uma fração significativa da massa do Universo, sempre foi um enigma para os cientistas. Acredita-se que ela tenha desempenhado um papel crucial na formação de estruturas cósmicas, como estrelas e galáxias.

Ao contrário da matéria visível, a matéria escura não está uniformemente distribuída no espaço. Em vez disso, ela se agrupa em aglomerados. Estes aglomerados, devido à sua gravidade, têm a capacidade de alterar ligeiramente a trajetória da luz, incluindo ondas de rádio, provenientes de fontes distantes. Este fenômeno é conhecido como lente gravitacional.

Historicamente, observações deste efeito de lente gravitacional revelaram que a matéria escura está associada principalmente a galáxias massivas e a aglomerados de galáxias. No entanto, a distribuição da matéria escura em escalas menores permaneceu um mistério até agora. A descoberta da equipe de pesquisa lança luz sobre esta questão.

Um diagrama conceitual do sistema de lentes gravitacionais MG J0414+0534. O objeto no centro da imagem indica a galáxia da lente. A cor laranja mostra matéria escura no espaço intergaláctico, e a cor amarelo pálido indica matéria escura na galáxia lente. (Crédito: NAOJ, KT Inoue)

Focando sua atenção em um quasar distante, denominado MG J0414+0534, que está a impressionantes 11 bilhões de anos-luz de distância da Terra, a equipe observou um fenômeno raro. Este quasar específico exibe uma imagem quádrupla, um resultado direto dos efeitos da lente gravitacional de uma galáxia no primeiro plano.

No entanto, ao analisar as posições e formas destas imagens, a equipe notou que elas não correspondiam às calculadas com base apenas na atração gravitacional da galáxia em primeiro plano. Isso indicou a presença de outra influência.

Após uma investigação mais aprofundada, a fonte desta discrepância foi revelada. Os efeitos da matéria escura, em uma escala menor do que a de grandes galáxias – especificamente, menos de 30.000 anos-luz – estavam em jogo. Estas descobertas não só confirmaram, mas também enriqueceram o modelo teórico da matéria escura fria. De acordo com esta teoria, os aglomerados de matéria escura estão distribuídos não apenas dentro das galáxias, mas também em espaços intergalácticos.

No entanto, o desafio estava em detectar os efeitos da lente gravitacional induzidos por estes minúsculos aglomerados de matéria escura. Graças às capacidades de alta resolução do ALMA, juntamente com o efeito de lente da galáxia em primeiro plano, foi possível esta detecção pioneira. Assim, esta pesquisa representa um passo significativo na verificação das teorias da matéria escura e na compreensão de sua natureza enigmática.

Em conclusão, esta descoberta é um marco no campo da astrofísica. Ela não apenas desafia noções anteriores sobre a distribuição da matéria escura no Universo, mas também abre portas para futuras pesquisas. A equipe de pesquisa, com sua abordagem inovadora e meticulosa, estabeleceu um precedente na busca contínua para desvendar os mistérios do Universo.

Fonte: almaobservatory.org