Estamos errados sobre a matéria escura? galáxias anãs sugerem que sim

As galáxias anãs, que são pequenas galáxias com menos estrelas, estão se comportando de um jeito inesperado 

Imagem via NASA

Cientistas descobriram que as galáxias anãs mais “espalhadas” (com estrelas mais distantes umas das outras) se agrupam mais fortemente do que o previsto, desafiando o que se pensava até agora. Esse padrão surpreendente sugere que a matéria escura, uma substância invisível que ajuda formando galáxias, pode funcionar de maneiras que ainda não entendemos completamente.

Desafiando o Modelo da Matéria Escura Fria

Um novo estudo sobre galáxias anãs está questionando o modelo mais aceito sobre como as galáxias se formam, chamado de modelo da Matéria Escura Fria (ou CDM, na sigla em inglês). Liderada pelo professor Huiyuan Wang, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, a pesquisa revelou que galáxias anãs mais espalhadas se agrupam de forma muito mais intensa do que o esperado. O estudo foi publicado na revista Nature.

Matéria Escura e a Formação de Galáxias

Todas as galáxias, incluindo as anãs, estão dentro de uma espécie de “casulo” invisível feito de matéria escura, chamado de halo. Esses halos surgiram no início do universo e determinaram onde as galáxias poderiam se formar. Mas nem todos os halos são iguais. Alguns ficam em regiões mais densas do universo, um fenômeno chamado de “viés de halo”. Esse viés pode ser de dois tipos: o “viés de massa”, onde halos mais pesados se agrupam mais, e o “viés de formação”, onde halos da mesma massa, mas com propriedades diferentes, se agrupam de formas distintas. Por exemplo, halos mais antigos tendem a se agrupar mais do que os mais recentes.

Por que as Galáxias Anãs Foram Ignoradas?

Até agora, os estudos sobre o viés de formação focavam em galáxias grandes, que são mais brilhantes e fáceis de observar em levantamentos como o Sloan Digital Sky Survey (SDSS). As galáxias anãs, por serem menos brilhantes e mais difíceis de estudar, eram frequentemente ignoradas. Mas os pesquisadores da China descobriram que os halos de matéria escura das galáxias anãs também mostram esse viés de formação, e ele é mais claro nelas do que nas galáxias maiores.

Galáxias Espalhadas x Compactas

Uma Surpresa:

A equipe analisou galáxias anãs isoladas do SDSS e descobriu algo inesperado: as galáxias anãs mais espalhadas se agrupam mais fortemente do que as compactas (aquelas com estrelas mais próximas umas das outras). Isso vai contra o que se sabia sobre o agrupamento de galáxias grandes. Usando uma simulação chamada ELUCID, os cientistas perceberam que as galáxias anãs espalhadas estão ligadas a halos mais antigos, enquanto as compactas estão ligadas a halos mais jovens. Essa é a primeira evidência sólida, baseada em observações reais, de que o viés de formação dos halos realmente existe.

Os Limites dos Modelos Atuais

O modelo atual da Matéria Escura Fria não explica por que galáxias anãs espalhadas aparecem em halos antigos. Para resolver esse problema, os pesquisadores propuseram um novo modelo, chamado de Matéria Escura Autointeragente (SIDM, na sigla em inglês). Nesse modelo, as partículas de matéria escura não interagem apenas pela gravidade, mas também por interações fracas, que não envolvem gravidade. Essas interações fazem com que os halos antigos se expandam e fiquem menos densos no centro, favorecendo a formação de galáxias anãs espalhadas. Já os halos mais jovens, com menos interações, formam galáxias anãs compactas. Esse modelo explica bem a relação entre a idade dos halos e a densidade das galáxias, sugerindo que a matéria escura pode ser mais complexa do que pensávamos.

O que os Especialistas Acham?

Revisores da revista Nature elogiaram o estudo, dizendo: “Esse é um resultado original e muito surpreendente, por isso é tão importante. Testar a ideia de interações da matéria escura por meio do agrupamento de galáxias é uma abordagem nova e pode ter um impacto duradouro.”

Uma Descoberta que Muda Tudo

Essa pesquisa é a primeira a confirmar, com observações reais, o viés de formação dos halos, fornecendo pistas cruciais para entender a natureza da matéria escura, a evolução das estruturas cósmicas e como as galáxias se formam. Ela mostra uma ligação única entre as galáxias anãs e a idade dos halos que as abrigam, desafiando o modelo atual da Matéria Escura Fria e sugerindo que ele pode precisar de ajustes.

Terrarara.com.br