O telescópio Hubble
Foto: Divulgação/Nasa
A busca pela matéria escura ficou um pouco mais interessante.
Embora estrelas, planetas e outros corpos celestes possam parecer joias brilhantes que se destacam no vazio escuro do espaço, eles representam apenas uma pequena porcentagem do universo.
Na realidade, a matéria escura indescritível e invisível que fornece ao universo sua estrutura é responsável pela maior parte da massa do universo.
Os cientistas sabem disso por causa da influência gravitacional da matéria escura sobre outras coisas que são visíveis, como aglomerados de galáxias. Aglomerados são estruturas que estão entre as maiores do universo e contêm uma infinidade de galáxias individuais.
Outra coisa que os aglomerados de galáxias têm de sobra é muita matéria escura – não apenas porque ela une os aglomerados, mas porque as galáxias individuais que os compõem também contêm matéria escura.
A matéria escura não pode ser vista porque não interage com outras partículas no espaço nem emite, absorve ou reflete luz.
Se pudéssemos ver a matéria escura, ela poderia se parecer com o que os pesquisadores chamam de teia cósmica: basicamente um andaime filamentar interconectado onde as galáxias podem se formar.
Os astrônomos têm procurado essas partículas misteriosas por décadas. Mas a única maneira pela qual a matéria escura se revelou até agora foi por meio de sua atração gravitacional.
Portanto, um dos jeitos de detectar matéria escura encontrado pelos astrônomos é usar lentes gravitacionais, nas quais a gravidade distorce o espaço. Isso ocorre quando a gravidade da matéria escura em um aglomerado de galáxias atua como uma lupa. Ela deforma e amplia a luz de galáxias de fundo distantes além do aglomerado.
Agora, os astrônomos descobriram que aglomerados menores de matéria escura, associados a aglomerados de galáxias individuais, estavam concentrados o suficiente para produzir efeitos de lente gravitacional dez vezes mais fortes do que o esperado.
Usando o Hubble Space Telescope e o Very Large Telescope do European Southern Observatory no Chile, os cientistas detectaram essas distorções estudando onze imensos aglomerados de galáxias.
Os detalhes fornecidos pelos dois telescópios mostraram imagens pequenas e distorcidas de galáxias distantes dentro de uma distorção de lente gravitacional maior no centro de cada aglomerado de galáxias. As pequenas distorções parecem arcos e manchas nas imagens obtidas pelos telescópios.
De acordo com os pesquisadores, as pequenas aberrações podem ser criadas por bolsões densamente concentrados de matéria escura em aglomerados de galáxias individuais.
Essa descoberta surpreendeu os astrônomos porque difere de seus modelos teóricos sobre a distribuição de matéria escura em aglomerados de galáxias.
O estudo foi publicado sexta-feira na revista Science .
“Os aglomerados de galáxias são laboratórios ideais para entender se as simulações de computador do universo reproduzem de forma confiável o que podemos inferir sobre a matéria escura e sua interação com a matéria luminosa”, explicou Massimo Meneghetti, principal autor do estudo e professor adjunto do Instituto Nacional de Astrofísica – Observatório de Astrofísica e Ciência do Espaço de Bolonha, Itália, em um comunicado.
“Fizemos muitos testes cuidadosos ao comparar as simulações e os dados neste estudo, e nossa descoberta da incompatibilidade persiste. Uma possível origem para essa discrepância é que podemos estar perdendo algumas métricas físicas importantes nas simulações”.
O detalhe que o Hubble pode capturar permitiu aos pesquisadores mapear a matéria escura presente nos aglomerados. Os dados também permitiram estimar a massa de cada galáxia, que incluía a quantidade de matéria escura.
Quando esses mapas foram comparados com aglomerados de galáxias simulados de massa e distância semelhantes, a quantidade de matéria escura não correspondia na escala menor (a matéria escura associada a aglomerados de galáxias individuais).
Futuras missões, como a do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, com lançamento previsto para meados da década de 2020, usará lentes gravitacionais de grandes aglomerados de galáxias para encontrar galáxias ainda mais distantes. Tais dados poderão então ser usados em modelos de matéria escura.
“Há uma característica do universo real que simplesmente não estamos capturando em nossos modelos teóricos atuais”, disse Priyamvada Natarajan, teórica sênior da equipe de pesquisa e astrofísica teórica da Universidade de Yale, em um comunicado.
“Isso pode sinalizar uma lacuna em nossa compreensão atual da natureza da matéria escura e suas propriedades, já que esses dados requintados nos permitiram sondar a distribuição detalhada da matéria escura nas menores escalas”.
