Pistas ocultas sobre a matéria escura vêm à tona com um novo mapa de alta resolução do céu.

Conheça o novo mapa que mostra como a matéria escura curva a luz emitida pelas galáxias e mantém a matéria normal sob forte controle no universo.

Comparação de imagens de matéria escura obtidas pelo Hubble e pelo JWST.  (Crédito da imagem: Dr. Gavin Leroy/Professor Richard Massey/Colaboração COSMOS-Webb.) 

A matéria escura mantém tudo no universo interligado, agindo como uma cola cósmica. Apesar de desempenhar um papel tão crucial, os cientistas ainda não conseguiram desvendar completamente os mistérios dessa força. Diferentemente da matéria comum — dos átomos dentro de nós aos planetas inteiros no espaço — a matéria escura não emite nem absorve luz, o que a torna invisível. Felizmente, ela possui massa; isso nos permite estimar aproximadamente a quantidade de matéria escura com base em suas interações com a matéria comum.

Um novo estudo publicado na revista Nature Astronomy revelou o mapa de matéria escura com a mais alta resolução já obtida, representando um avanço na solução de um dos grandes enigmas do universo. O Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA conseguiu capturar imagens que revelam a presença de matéria escura em uma região do céu, identificando quase 800.000 galáxias no processo. O mapa mostra como a matéria escura distorce a luz dessas galáxias, fornecendo pistas importantes sobre sua estrutura e influência.

Sustentando o Universo

A existência da matéria escura foi proposta pela primeira vez em 1933 pelo astrônomo suíço-americano Fritz Zwicky, que percebeu a ocorrência de um processo peculiar enquanto estudava o aglomerado de galáxias de Coma (localizado a cerca de 320 milhões de anos-luz da Terra).

Zwicky descobriu que as galáxias nesse aglomerado se moviam a velocidades tão altas que seria impossível para a matéria visível mantê-las unidas. Havia algo mais, suspeitava Zwicky, que mantinha essas galáxias unidas, de acordo com a NASA.

A astrônoma americana Vera Rubin observou um fenômeno semelhante em galáxias espirais na década de 1970; as estrelas na borda dessas galáxias não se moviam mais lentamente como esperado, o que significa que uma força invisível — que viria a ser conhecida como matéria escura — estava adicionando massa às galáxias, de acordo com a Carnegie Science.

Desde então, os cientistas têm proposto que a matéria escura é um componente essencial e unificador do universo.

“Onde quer que você encontre matéria normal no universo hoje, você também encontra matéria escura. Bilhões de partículas de matéria escura atravessam seu corpo a cada segundo”, disse o coautor Richard Massey, professor do Instituto de Cosmologia Computacional, em um comunicado . “Não há nenhum dano, elas não nos percebem e simplesmente continuam. Mas toda a nuvem giratória de matéria escura ao redor da Via Láctea tem gravidade suficiente para manter nossa galáxia inteira unida. Sem a matéria escura, a Via Láctea se despedaçaria.”

Mapeando a matéria escura

Estudos sobre a matéria escura têm tentado compreender como ela está distribuída pelo universo. O novo mapa representa um grande passo em direção a esse objetivo.

O mapa cobre uma seção do céu na constelação de Sextans, que o JWST observou por um total de 255 horas. Ao analisar o mapa, os pesquisadores observaram a luz proveniente de galáxias, que era curvada por regiões curvas do espaço; essas regiões, por sua vez, eram curvadas pela massa de matéria escura.

O mapa confirma que a matéria escura e a matéria normal têm tido uma relação intrínseca ao longo da história cósmica. Os pesquisadores acreditam que aglomerados de matéria escura atraíram inicialmente matéria normal para criar regiões onde nasceram as primeiras estrelas e galáxias . Também prepararam o terreno para a formação de planetas; de certa forma, a matéria escura foi necessária para o surgimento da vida na Terra.

“Ao revelar a matéria escura com uma precisão sem precedentes, nosso mapa mostra como um componente invisível do universo estruturou a matéria visível a ponto de possibilitar o surgimento de galáxias, estrelas e, em última instância, da própria vida”, disse o coautor principal do estudo, Gavin Leroy, pesquisador do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham.

Um mistério sem fim

A alta resolução do novo mapa permitiu aos pesquisadores observar claramente a influência gravitacional da matéria escura sobre a matéria normal no espaço.

No entanto, ainda há muito a descobrir sobre a matéria escura. Mais informações virão à tona com o lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, que os pesquisadores planejam usar em conjunto com o telescópio Euclid da Agência Espacial Europeia para mapear a matéria escura em todo o universo.

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