Dezenove galáxias anãs recém-descobertas parecem estar perdendo sua matéria escura, e os físicos não sabem por que.
A descoberta aumenta drasticamente o número de galáxias que parecem estar perdendo matéria escura, o material misterioso e invisível que exerce força gravitacional, mas não emite luz. Pensa-se que a matéria escura é um ingrediente-chave na formação de galáxias, com sua gravidade reunindo átomos de gás para formar galáxias. Podemos dizer que a matéria escura está presente em uma galáxia porque faz com que a matéria nessa galáxia gire mais rápido do que faria se a matéria que vemos compusesse toda a massa da galáxia. Esse turbilhão mais rápido apareceu em todas as galáxias que podiam ser medidas com precisão. Recentemente, no entanto, os pesquisadores descobriram que certas pequenas galáxias, agora incluindo essas 19, se comportam como se fossem dominadas por bárions - as partículas que compõem a matéria comum. Faltam evidências para seus halos invisíveis de matéria escura.
Kyle Oman, astrofísico da Universidade de Durham, no Reino Unido, que não participou dessa descoberta, disse que essas galáxias constituem a lista mais longa de objetos aparentemente escuros e livres de matéria escura já relatados. Mas eles não são os primeiros.
A descoberta mais amplamente relatada de uma galáxia que parecia não ter matéria escura ocorreu em março de 2018. Uma equipe de astrofísicos liderada por Pieter van Dokkum, astrofísico da Universidade de Yale, mostrou que a velocidade média dos aglomerados globulares na galáxia NGC 1052-DF2 correspondia um modelo de galáxia apenas para bárions, embora muitos questionassem a validade do resultado, como relatado pela Live Science.
O artigo mais recente, publicado em 25 de novembro na revista Nature Astronomy, identificou as 19 galáxias livres de matéria escura usando o mesmo método.
"Essas curvas de rotação H1 são mais precisas" do que o método usado pela equipe de van Dokkum, disse Till Sawala, astrofísico da Universidade de Helsinque. No entanto, ele disse, ainda existem "incertezas sistemáticas" nas medições que ainda precisam ser resolvidas.
Por exemplo, se o ângulo da galáxia hospedeira em relação à Terra for medido incorretamente, isso pode estragar os cálculos, disse Oman. E eventos como supernovas podem acelerar o gás em uma galáxia normal, criando curvas de rotação que parecem da Terra as galáxias deste novo artigo, disse Sawala. De qualquer forma, é necessário mais trabalho de acompanhamento para confirmar a alegação de livre de matéria escura, disseram todos os especialistas (incluindo os autores do estudo).
Porém, se algumas galáxias não possuem a quantidade normal de matéria escura, isso é um problema para as teorias atuais de como o universo se formou.
Os físicos explicam como o universo se formou e se comporta usando um modelo conhecido como matéria escura fria Lambda (ΛCDM). Ele descreve três características principais do universo: a constante cosmológica (Λ), a matéria escura e a energia escura.
ΛCDM explica como as galáxias se formam, disse Sawala, e não pode explicar facilmente como essas galáxias em particular poderiam ter se formado sem matéria escura.
Alguns dos exemplos que apareceram, disse Omã, podem ser explicados pelo ΛCDM. Por exemplo, galáxias anãs no meio de densos aglomerados de galáxias têm muitas outras fontes de gravidade para remover sua matéria escura. Mas neste artigo, disse Omã, algumas das galáxias livres de matéria escura são solitárias, longe de qualquer outra fonte de gravidade.
"Isso é um desafio", disse Omã.
Alguns pesquisadores apresentaram a evidência de galáxias livres de matéria escura como o nocaute em uma batalha entre o ΛCDM e outro conjunto de teorias conhecidas como Dinâmica Newtoniana Modificada (MOND). As teorias da MOND rejeitam a matéria escura em favor de ajustes na física da gravidade. Como a gravidade deve agir em qualquer lugar do universo, o MOND preveria que o que chamamos de matéria escura também deveria estar em todo lugar, incluindo todas as galáxias. Mas se essas galáxias violam MOND, elas também violam o ΛCDM, então não é realmente um golpe nocaute para MOND, disse Sawala.
Os físicos disseram que a única maneira de descobrir o que está acontecendo é estudar essas galáxias com muito mais detalhes usando diferentes ferramentas e confirmar que o que parece estar acontecendo lá realmente está acontecendo.
