Os halos de matéria escura das galáxias foram mapeados pela primeira vez

2003-08-11

Enxame de galáxias Abell 2218. O efeito de lente gravitacional permite estudar os halos de matéria escura que envolvem as galáxias. Crédito: NASA, A. Fruchter & ERO Team (STScI,ST-ECF).
Um trabalho de investigação conduzido por H. Yee (Universidade de Toronto, Canadá) permitiu as primeiras medições do tamanho e forma dos halos de matéria escura
matéria escura
A matéria escura é matéria que não emite luz e por isso não pode ser observada directamente, mas cuja existência é inferida pela sua influência gravitacional na matéria luminosa, ou prevista por certas teorias. Por exemplo, os astrónomos acreditam que as regiões mais exteriores das galáxias, incluindo a Via Láctea, têm de possuir matéria escura devido às observações do movimento das estrelas. A Teoria Inflacionária do Universo prevê que o Universo tem uma densidade elevada, o que só pode ser verdade se existir matéria escura. Não se sabe ao certo o que constitui a matéria escura: poderão ser partículas subatómicas, buracos negros, estrelas de muito baixa luminosidade, ou mesmo uma combinação de vários destes ou outros objectos.
que envolvem as galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
. Os resultados deste estudo foram apresentados na conferência da União Astronómica Internacional
International Astronomical Union (IAU)
A União Astronómica Internacional foi fundada em 1919, tendo por missão promover, coordenar e salvaguardar a Ciência da Astronomia, em todos os aspectos, através de colaboração internacional. Conta com mais de 8 300 membros individuais, e ainda com 66 países membros. É a entidade internacionalmente reconhecida como autoridade para a atribuição de designações de objectos celestes e de quaisquer características à sua superfície, como por exemplo crateras e vulcões.
que decorreu no final de Julho, na Austrália.

Recorrendo a uma técnica relativamente nova de lentes gravitacionais
efeito de lente gravitacional
O efeito de lente gravitacional consiste na deflexão da luz provocada pelo campo gravitacional muito forte de um objecto que se encontra entre o observador e a fonte de luz. Por exemplo, uma galáxia, ou um enxame de galáxias, que se encontre entre nós e um objecto astronómico muito distante, como um quasar, pode actuar como uma lente gravitacional. Tipicamente, o efeito de lente gravitacional faz com que se observe, numa única fotografia, mais do que uma imagem do mesmo objecto.
fracas, que permite o estudo do tamanho e forma da matéria escura, a equipa mediu e caracterizou geometricamente mais de 1,5 milhões de galáxias distantes. As observações foram realizadas com o telescópio Canadá-França-Havai
Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT)
O Telescópio Canadá-França-Havai é um telescópio de 3,6 m de diâmetro situado no Observatório de Mauna Kea, no Havai (EUA), operacional desde 1977. A instrumentação deste telescópio inclui, entre outros, a MegaPrime, uma câmara de campo largo e de alta resolução composta por um conjunto de 36 CCDs acoplados num só instrumento.
(CFH), no Observatório de Mauna Kea (Havai).

Os halos de matéria escura chegam a possuir mais de 50 vezes a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
da restante parte da galáxia – a que produz luz e que nós observamos. O presente trabalho concluiu que os halos de matéria escura têm uma extensão cinco vezes superior à dimensão da parte da galáxia constituída pelas estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
. No caso da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, o halo escuro estende-se até mais de 500 000 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
e possui uma massa de aproximadamente 880 milhares de milhões de sóis.

A maioria dos astrónomos acredita na chamada teoria da matéria escura fria do Universo, que prevê que estes halos sejam achatados. As conclusões deste estudo corroboram este facto, pois pequenas alterações na geometria das galáxias sugerem fortemente que os halos são achatados.

A matéria escura não emite luz e, por isso, não pode ser observada directamente. A única evidência da sua existência vem do efeito gravitacional que tem nas estrelas, no gás e na radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
. Pensa-se que a matéria escura constitui 25% da massa total do Universo, com o resto do Universo a ser composto por cerca de 5% de matéria normal e 70% de energia escura.

Até hoje, a maior parte da informação que temos sobre a matéria escura vem das medições do movimento do gás e das estrelas nas regiões mais interiores das galáxias. Outros dados importantes resultam de simulações, realizadas em computadores, da formação da estrutura do Universo. Contudo, os astrónomos só conseguem explicar os seus resultados sobre a matéria escura se for verdade que as galáxias estão rodeadas de halos tridimensionais de massa elevada.

Este trabalho de investigação vem contribuir para o debate científico sobre a natureza do Universo. Alguns cientistas desenvolveram teorias sobre o Universo assentes no pressuposto de que a matéria escura não existe e, como tal, propuseram alterações à lei da gravidade. Ora, os resultados aqui referidos refutam essas teorias.

Fonte da notícia: http://www.newsandevents.utoronto.ca/bin5/030725a.asp