Estudo revela a quantidade de matéria escura na galáxia Dragonfly

Análise aprofundada constatou que aglomerados globulares apareciam em menor número na galáxia DF44, diferente de estudo anterior

Thais Reis, editado por Daniel Junqueira 20/10/2020 19h12
Galáxia Dragonfly DF44 não é composta por 98% de matéria escura
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Pesquisa divulgada na edição mais recente da Monthly Notices of the Royal Astronomical Society revela que a galáxia Dragonfly 44 (DF44) não é formada por 98% de matéria escura. O pesquisador  Teymoor Saifollahi, doutorando na Universidade de Groningen (Holanda) e líder no novo estudo, constatou com seus colegas que a DF44 é uma dessas galáxias anãs de pouca massa e tem percentagens normais de matéria escura. 


Em 2016, pesquisadores afirmaram ter encontrado uma galáxia feita quase completamente de matéria escura e quase nenhuma estrela. Agora, em um exame mais aprofundado, essa alegação desmoronou. 

A galáxia, Dragonfly 44 (DF44), pertence a uma classe de objetos misteriosos conhecidos como galáxias ultra-difusas, ou UDGs. 

Pesquisadores debatem desde a década de 1980 se esses objetos vastos e escuros têm pouca massa, como galáxias anãs espalhadas por enormes alcances do espaço, ou são parecidas com galáxias, como a Via Láctea

Entretanto, esse tipo de galáxia mais complexa pode parecer fraca por duas razões: quase não têm estrelas e uma enorme fração de sua massa é matéria escura encontrada nas franjas externas, nos chamados halos que não emitem luz.  

O que a pesquisa anterior constatou?

Em um artigo publicado em 2016, no The Astrophysical Journal Letters, os cientistas argumentaram que o DF44 era uma dessas galáxias com um grande halo de matéria escura e poucas estrelas. Eles estimaram sua massa e descobriram que era composta, pelo menos, por 98% de matéria escura.

Reprodução / Teymoor Saifollahi e NASA/HST

A galáxia Dragonfly 44 parecia composta por 98% de matéria escura, mas um estudo refutou essa ideia. Imagem: Reprodução / Teymoor Saifollahi e NASA/HST

Em 2016, pesquisadores afirmaram que o DF44 tinha um enorme halo por causa da rapidez com que seus aglomerados globulares (grupos de estrelas que se acumulam ao redor das galáxias) pareciam girar em torno de seu centro. Mas essas medidas de velocidade acabaram por serem verificadas como incorretas em 2019.

Entretanto, esse não foi o fim do argumento anterior sobre a presença de uma enorme quantidade de matéria escura na DF44. Isso porque a galáxia parecia hospedar um número relativamente alto de aglomerados globulares. 

Ao longo do tempo, pesquisadores notaram uma relação geral entre o número de aglomerados globulares em uma galáxia e sua massa. De fato, a DF44 parecia ter mais aglomerados globulares do que você esperaria de uma galáxia com tão poucas estrelas.

Observações iniciais estimaram cerca de 100 desses aglomerados, que mais tarde foram reduzidos para 80 em um artigo de 2017 publicado no Astrophysical Journal Letters. 

Isso colocaria a massa do DF44 diretamente no território da Via-Láctea — um resultado chocante, com enormes implicações para como os cosmólogos entendem a história da formação de galáxias através do espaço-tempo.

As galáxias, no novo modelo, seriam principalmente objetos de matéria escura, capazes de se formar sem muitas estrelas ou outras matérias luminosas. Todos esses pontos brilhantes no espaço seriam apenas acessórios opcionais.

Assim, Saifollahi e seus colegas fizeram sua própria contagem e chegaram ao número de 20 aglomerados. Isso indicaria que o DF44 tem uma massa normal de galáxias anãs, um resultado muito menos emocionante.

Quais os motivos para as mudanças nas estimativas?

A nova análise, no entanto, sugere que o estudo de 2016 errou. O DF44 está a cerca de 360 milhões de anos-luz da Terra, então os astrônomos não podem medir diretamente sua massa. Em vez disso, eles dependem de informações, como a velocidade em que objetos circulam uma galáxia para indicar a sua massa. Dessa forma, os pesquisadores conseguem estimar que mais gravidade faria com que objetos girassem mais rápido. 

"Não é tão fácil quanto apenas olhar e contar. Nas imagens, há todo tipo de objetos astronômicos e nem todos são aglomerados globulares. Algumas são apenas estrelas no meio do caminho de nós para a galáxia, e algumas são objetos muito distantes que parecem pequenos", disse Saifollahi. 

Há sempre algum nível de incerteza em descobrir quais são esses objetos, pois pesquisadores podem considerar aglomerados globulares muito pequenos e escuros para chegar a uma estimativa sobre a quantidade de matéria escura. 

De acordo com Saifollahi, a principal diferença entre a análise de 2017 e a pesquisa de 2020 tem a ver com a localização da maioria dos aglomerados globulares na DF44.

A equipe de 2017 deu um palpite sobre até onde os aglomerados orbitariam a partir do centro da galáxia, com base em números padrão associados a galáxias anãs e, então, focou sua análise nessa área.

Para o estudo de 2020, os pesquisadores realmente mediram o quão longe os aglomerados se estendiam do centro da galáxia e descobriram que eles se aglomeravam muito no centro do DF44 do que o esperado.

O próximo passo, segundo o pesquisador, será examinar mais de perto outras galáxias que têm alto número estimado de aglomerados globulares e verificar se essas estimativas se sustentam.

Fonte: Live Science


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