Algo estranho perfurou um buraco na Via Láctea. Mas o que exatamente é isso?

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Há um "impactador escuro" abrindo buracos em nossa galáxia. Nós não podemos ver isso. Pode não ser feito de matéria normal. Nossos telescópios não o detectaram diretamente. Mas com certeza parece que está lá fora.

"É uma bala densa de alguma coisa", disse Ana Bonaca, pesquisadora do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, que descobriu evidências do impactador.

A evidência de Bonaca para o impactador escuro, que ela apresentou em 15 de abril na conferência da American Physical Society em Denver, é uma série de buracos no maior fluxo estelar da galáxia, o GD-1. Fluxos estelares são linhas de estrelas movendo-se juntas através de galáxias, geralmente originadas em bolhas menores de estrelas que colidiram com a galáxia em questão. As estrelas em GD-1, remanescentes de um "aglomerado globular" que mergulhou na Via Láctea há muito tempo, estão esticadas em uma longa fila pelo céu.

Sob condições normais, o fluxo deve ser mais ou menos uma única linha, esticada pela gravidade de nossa galáxia, disse ela em sua apresentação. Os astrônomos esperariam uma única lacuna no fluxo, no ponto em que o aglomerado globular original estava antes de suas estrelas se afastarem em duas direções. Mas Bonaca mostrou que o GD-1 tem uma segunda lacuna. E essa lacuna tem uma margem irregular - uma região que Bonaca chamou de "esporão" de GD-1 - como se algo enorme tivesse mergulhado no riacho há pouco tempo, arrastando estrelas em seu rastro com sua enorme gravidade. GD-1, ao que parece, foi atingido com essa bala invisível.

Esta imagem da apresentação de Bonaca mostra o mapa mais detalhado ainda de GD-1, revelando a aparente segunda lacuna e estímulo. (Crédito da imagem: Novas sondas astrofísicas da matéria escura, Ana Bonaca / GAIA)

"Não podemos mapear para nenhum objeto luminoso que observamos", disse Bonaca à Live Science. "É muito mais massivo que uma estrela ... Algo como um milhão de vezes a massa do sol. Portanto, simplesmente não há estrelas dessa massa. Podemos descartar isso. E se fosse um buraco negro, seria um preto supermassivo. buraco do tipo que encontramos no centro de nossa própria galáxia ".

Não é impossível que exista um segundo buraco negro supermassivo em nossa galáxia, disse Bonaca. Mas esperamos ver algum sinal disso, como explosões ou radiação de seu disco de acreção. E a maioria das galáxias grandes parece ter apenas um único buraco negro supermassivo no centro.

Superior: Esta imagem mostra como o GD-1 parece realmente. Abaixo: Esta imagem mostra como os modelos de computador prevêem que o GD-1 deve ser. (Crédito da imagem: Novas sondas astrofísicas da matéria escura, Ana Bonaca / GAIA)

Sem objetos gigantes e brilhantes visíveis saindo de GD-1 e nenhuma evidência de um segundo buraco negro supermassivo oculto em nossa galáxia, a única opção óbvia que resta é um grande grupo de matéria escura. Isso não significa que o objeto seja definitivamente 100% absolutamente feito de matéria escura, disse Bonaca.

"Pode ser que seja um objeto luminoso que tenha desaparecido em algum lugar e esteja escondido em algum lugar da galáxia", acrescentou.

Mas isso parece improvável, em parte devido à enorme escala do objeto.

"Sabemos que são 10 a 20 parsecs de largura", disse ela. "Do tamanho de um aglomerado globular."

Superior: Esta imagem mostra novamente como é realmente o GD-1. Abaixo: Esta imagem mostra como os modelos de computador prevêem que o GD-1 seria após uma interação com um objeto grande e pesado. (Crédito da imagem: Novas sondas astrofísicas da matéria escura, Ana Bonaca / GAIA)

Mas é difícil descartar inteiramente um objeto luminoso, em parte porque os pesquisadores não sabem a velocidade com que ele se moveu durante o impacto. (Pode estar se movendo muito rápido, mas não tão pesado quanto o esperado - uma verdadeira bala escura - disse Bonaca. Ou poderia estar se movendo mais devagar, mas muito grande - uma espécie de martelo escuro.) Sem resposta para isso. pergunta, é impossível ter certeza de onde a coisa terminaria.

Ainda assim, a possibilidade de ter encontrado um objeto real de matéria escura é tentadora.

No momento, os pesquisadores não sabem o que é matéria escura. Nosso universo parece agir como a matéria luminosa, o que podemos ver é apenas uma pequena fração do que existe por aí. As galáxias se unem como se houvesse algo pesado dentro delas, agrupadas em seus centros e criando uma enorme gravidade. Assim, a maioria dos físicos raciocina que há algo mais por aí, algo invisível. Existem muitas opiniões diferentes sobre o que é feito, mas nenhum dos esforços para detectar diretamente a matéria escura na Terra ainda funcionou.

Essa densa bola de algo invisível que mergulha em nossa Via Láctea oferece aos físicos um novo fragmento de evidência de que a matéria escura pode ser real. E sugeriria que a matéria escura é realmente "desajeitada", como prevê a maioria das teorias sobre seu comportamento.

Se a matéria escura é "desajeitada", concentra-se em pedaços irregulares distribuídos aproximadamente pelas galáxias - bem como a matéria luminosa que vemos concentrada nas estrelas e nas nebulosas. Algumas teorias alternativas, incluindo as que sugerem que a matéria escura não existe, não incluiriam aglomerados - e teriam os efeitos da matéria escura distribuídos suavemente pelas galáxias.

Até agora, a descoberta de Bonaca é única, tão nova que ainda não foi publicada em uma revista revisada por pares (embora tenha sido apreciada com satisfação pela multidão de físicos na prestigiada conferência).

Para isso, ela se baseou em dados da missão Gaia, um programa da Agência Espacial Européia para mapear bilhões de estrelas em nossa galáxia e seus movimentos no céu. Ele formou o melhor catálogo existente de estrelas que parecem fazer parte do GD-1.

Bonaca reforçou esses dados com observações do Telescópio Multi Espelho no Arizona, que mostrou quais estrelas estavam se movendo em direção à Terra e quais estavam se afastando. Isso ajudou a distinguir entre as estrelas que realmente estavam se movendo com o GD-1 e as que estavam ao lado dele no céu da Terra. Esse esforço produziu a imagem mais precisa de GD-1, a qual revelou a segunda lacuna, a espora e uma região nunca vista do córrego estelar.

No final da estrada, Bonaca disse, ela quer fazer mais projetos de mapeamento para revelar outras regiões do céu em que algo invisível parece estar batendo estrelas. O objetivo, segundo ela, é eventualmente mapear pedaços de matéria escura por toda a Via Láctea.

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