Crédito da imagem: Chandra
Uma nova imagem tirada pelo observatório de raios X Chandra está ajudando os astrônomos a entender a composição da matéria escura no Universo. Os dados de raios X mostram que a densidade da matéria escura aumenta suavemente até o centro da galáxia, o que corresponde às previsões do modelo de "matéria escura fria". Esse modelo recebe esse nome da suposição de que as partículas de matéria escura estavam se movendo lentamente quando as galáxias se formaram, e interagem com a matéria normal apenas através da gravidade.
Os astrônomos usaram o Observatório de Raios-X Chandra da NASA para fazer a sonda mais detalhada ainda da distribuição de matéria escura em um aglomerado maciço de galáxias. Seus resultados indicam que cerca de 80% da matéria do universo consiste de matéria escura e fria - partículas subatômicas misteriosas que sobraram do denso universo inicial.
Chandra observou um aglomerado de galáxias chamado Abell 2029 localizado a cerca de um bilhão de anos-luz da Terra. O aglomerado é composto por milhares de galáxias envoltas em uma gigantesca nuvem de gás quente e uma quantidade de matéria escura equivalente a mais de cem trilhões de sóis. No centro deste aglomerado, há uma galáxia enorme, de formato elíptico, que se pensa ter sido formada a partir das fusões de muitas galáxias menores. Os dados de raios-X mostram que a densidade da matéria escura aumenta suavemente até a galáxia central do aglomerado. Essa descoberta concorda com as previsões dos modelos de matéria escura fria e é contrária a outros modelos de matéria escura que prevêem um nivelamento da quantidade de matéria escura no centro do aglomerado.
"Fiquei realmente surpreso com o quão bem poderíamos medir a matéria escura tão profundamente no núcleo de um aglomerado rico", disse Aaron Lewis, da Universidade da Califórnia, Irvine, principal autor de um artigo que descreve os resultados em uma edição recente da revista The Jornal Astrofísico. "Ainda temos muito pouca ideia da natureza exata dessas partículas, mas nossos resultados mostram que elas devem se comportar como matéria escura fria".
A matéria escura fria recebe esse nome pela suposição de que as partículas de matéria escura estavam se movendo lentamente quando galáxias e aglomerados de galáxias começaram a se formar. As partículas de matéria escura interagem umas com as outras e a matéria "normal" somente através da gravidade.
O sucesso dos astrônomos em colocar restrições tão rígidas na distribuição da matéria escura foi em parte devido à capacidade de Chandra de fazer um mapa de intensidade e temperatura de alta resolução e em parte devido à escolha de um alvo. O aglomerado e a galáxia central são extraordinariamente regulares, com pouco ou nenhum sinal de perturbação.
O gás quente em um cluster é mantido no cluster principalmente pela gravidade da matéria escura, de modo que a distribuição do gás quente é determinada pela da matéria escura. Medindo com precisão a distribuição de raios-X do gás quente, os astrônomos conseguiram fazer a melhor medição ainda da distribuição de matéria escura na região interna de um aglomerado de galáxias.
"Embora Abell 2029 possa ser entediante para as pessoas comuns", disse David Buote, co-autor do artigo, "é um prazer puro para os astrofísicos estudar, porque permite uma comparação muito direta e precisa da teoria e da teoria". observação."
Como exemplo, observações anteriores do aglomerado de galáxias Hydra A de Larry David, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, e colegas encontraram um resultado semelhante, mas a evidência de atividade explosiva na galáxia central dificultou tirar conclusões definitivas sobre a natureza da matéria escura. O perfil de matéria escura deduzido para Abell 2029 fornece evidências de que os resultados do Hydra são confiáveis e é uma confirmação independente importante das previsões de matéria escura fria.
John Stocke, da Universidade do Colorado, Boulder também esteve envolvido nesta pesquisa. Chandra observou Abell 2029 com o detector ACIS por 5,6 horas em 12 de abril de 2000. O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Office of Space Science, sede da NASA, Washington. Northrop Grumman, de Redondo Beach, Califórnia, anteriormente TRW, Inc., foi a principal contratada de desenvolvimento do observatório. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Fonte original: Chandra News Release
