Anel de Einstein em torno de galáxia sugere que a matéria escura interage consigo mesma

A análise de uma galáxia descoberta em 2023 revelou que ela parece muito massiva para o seu tamanho, o que sugere que a matéria escura interage consigo mesma, diferente do que o modelo padrão sugere.

• A galáxia analisada é a JWST-ER1, observada pela primeira vez em outubro do ano passado a partir de dados coletados pelo Telescópio Espacial James Webb;
• A JWST-ER1 se formou apenas 3,4 bilhões de anos depois do Big Bang e está localizada a 17 bilhões de anos-luz da Terra;
• A formação galáctica é o exemplo mais distante de um anel de Einstein, um círculo perfeito formado pela luz de uma galáxia ainda mais distante e invisível, que é curvado devido à massa da JWST-ER1.

Além do efeito espetacular, o anel de Einstein também é útil para os pesquisadores calcularem a massa dentro do raio do anel, a partir da curvatura do espaço-tempo em torno da JWST-ER1. Com isso, estimou-se que a galáxia tem em torno de 650 bilhões de massas solares.

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Massa da matéria escura na galáxia

A partir da subtração da massa visível da massa galáctica total, os pesquisadores, no artigo que descobriu a JWST-ER1, puderam calcular quanto da galáxia era composta por matéria escura. No entanto, essa substância misteriosa explica apenas metade da diferença de massa e “parece ser necessária massa adicional para explicar os resultados das lentes”.

Agora, em um novo estudo publicado no The Astronomical Journal e conduzido por Demao Kong, da Universidade da Califórnia em Riverside, os pesquisadores apontaram justificativas para essa diferença.

Acredita-se que a população de estrelas é maior do que se pensa atualmente. No entanto, segundo Kong, em comunicado, um mecanismo onde a matéria bariônica ou comum, colapsa e condensa no halo de matéria escura poderia acumular “mais massa de matéria escura no mesmo volume, resultando em maior densidade”.

Além disso, modelos onde as partículas de matéria escura interagem entre si, parecem se encaixar perfeitamente nas medições da JWST-ER1. Ainda não sabemos muito sobre essa substância, mas o modelo mais utilizado é o de matéria escura fria, que possui pouca interação entre si mesma. No entanto, o modelo usado no estudo pode explicar halos de matéria escura extremamente densos em certas galáxias.

Agora, os físicos esperam que os dados recolhidos pelo Telescópio Espacial James Webb permitam saber mais sobre a matéria escura.