Observando o invisível – primeira galáxia de matéria escura descoberta?

2005-03-17

Em cima: a elipse contorna a região do espaço onde foi encontrada a galáxia de matéria escura, VIRGOH121. Crédito: Universidade de Cardiff, Isaac Newton Telescope, La Palma. Em baixo: O Telescópio Lovell, Observatório de Jodrell Bank Observatory, onde a galáxia VIRGOH121 foi detectada pela primeira vez. O gráfico representa o sinal captado do gás emitido pela galáxia, com um pico na risca de hidrogénio de 21 cm. Crédito: Universidade de Manchester.
Devido à nossa proximidade do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
, observar o Universo, a partir da Terra, é algo semelhante a olhar para a noite escura, a partir de um quarto bem iluminado - os objectos que não emitem luz, dificilmente são percebidos. Uma equipa internacional de astrónomos, liderada por investigadores britânicos da Universidade de Cardiff, tem dedicado o seu tempo à difícil tarefa de procurar 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.
invisíveis.

Os cientistas utilizam radiotelescópios para estudar a distribuição de átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de hidrogénio no Universo. Em 2000, através do Telescópio Lovell, da Universidade de Manchester (Inglaterra), encontraram uma grande quantidade de átomos de hidrogénio - totalizando cem milhões de vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
- no enxame da Virgem
Enxame da Virgem
O Enxame da Virgem é o enxame de galáxias mais próximo da Via Láctea, a uma distância de aproximadamente 50 milhões de anos-luz. Trata-se de um enxame irregular, ligeiramente elíptico, que contém mais de 2000 galáxias, sendo que as mais brilhantes estão ao alcance dos telescópios amadores. O Enxame da Virgem é o centro do Superenxame Local.
, a 50 milhões de 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.
. A observação foi confirmada pelo radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico. O movimento da massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
de hidrogénio era semelhante ao movimento de rotação de uma galáxia, pelo que se admitiu tratar-se de um objecto deste tipo e recebeu o nome de VIRGOH121. A sua velocidade de rotação indicava a existência de uma massa mil vezes superior à dos átomos de hidrogénio encontrados – se fosse uma galáxia normal, deveria ser bastante brilhante, observável até com um telescópio amador. Mas tal não se verificava.

Já foram descobertos objectos similares. Uns, após observação com telescópios mais potentes, revelaram conter 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.
. Outros, descobriu-se serem o remanescente da colisão de duas galáxias. A equipa quis descartar estas hipóteses e investigou a área do céu durante 5 anos, com a ajuda do Telescópio Isaac Newton, em La Palma. Não foram encontrados vestígios de estrelas, nem as galáxias mais próximas revelaram quaisquer indícios de terem sofrido colisão, pelo que os investigadores concluíram tratar-se de uma galáxia composta por 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.
.

A presença de matéria escura no Universo pode ser inferida através da velocidade de rotação das galáxias. Com efeito, a velocidade de rotação de uma galáxia está relacionada com a força gravitacional necessária para manter coesa a matéria que a constitui. Quando a velocidade de rotação de uma galáxia é muito grande, espera-se que ela contenha uma enorme quantidade de matéria. Esta matéria pode, em princípio, ser estimada através da luz que a galáxia emite. Se os dados obtidos pela observação da luz emitida em todos os comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
perfizerem um valor de massa inferior ao que seria de esperar, os astrónomos concluem que há matéria que eles não conseguem detectar - a matéria escura.

Pensa-se que as galáxias escuras se deverão formar quando a densidade
densidade
Em Astrofísica, densidade é o mesmo que massa volúmica: é a massa por unidade de volume.
de matéria é demasiado baixa para que se criem condições favoráveis à formação de estrelas. As observações de VIRGOHI21 podem ter outras explicações, mas são consistentes com o hidrogénio estar contido num disco plano de material em rotação - que é o que se observa numa galáxia espiral normal.

Há anos que os astrónomos estudam a forma como as estrelas e as galáxias se movem. Os dados indicam que deve haver muito mais matéria no Universo do que aquela que pode ser observada. A matéria escura guarda ainda muitos mistérios, tanto no que diz respeito à sua constituição, como à forma como está distribuída. Outro enigma tem a ver com o número de galáxias no Universo, pois as teorias prevêem um número muito maior do que aquele que se observa. Estas duas ideias - matéria escura e falta de galáxias - tem levado alguns astrónomos a procurarem galáxias de matéria escura. O estudo de VIRGOH121, embora ainda não seja conclusivo, talvez venha dar razão a estes astrónomos.

Fonte da notícia: http://www.jb.man.ac.uk/news/darkgalaxy/