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Estudo soluciona mistério de galáxia composta quase inteiramente por matéria escura

Novas observações sugerem que a Dragonfly 44, antes considerada uma anomalia, é na verdade uma galáxia bastante comum.

Imagem e amplificação da galáxia ultra-difusa DF44, tirada pelo Telescópio Hubble. Créditos: Teymoor Saifollahi and NASA/HST.

Até o momento, é difícil explicar o processo que leva à formação das galáxias sem evocar a presença de um componente onipresente mas misterioso: a chamada matéria escura. Graças a muitas medições já feitas nas regiões ao redor de galáxias, os astrônomos estimam que a quantidade de matéria escura que uma certa galáxia possui seja de 10 até 30 vezes superior à quantidade de matéria visível. Porém, a descoberta de um objeto muito difuso, chamado Dragonfly 44, ocorrida alguns anos atrás, desafiou  essa ideia. Constatou-se que, nessa galáxia, a quantidade estimada de matéria escura superava a massa formada por suas estrelas visíveis em 10 mil  vezes. Animados por esta descoberta, os astrônomos procuraram determinar se se tratava de um objeto realmente anômalo, ou se teria acontecido algo de errado durante a análise das observações. Agora temos a resposta. 

Uma equipe internacional liderada pelo Instituto Kapteyn, da Universidade de Groningen, na Holanda, e com participação do Instituto de Astrofísica de Canarias  (IAC) e da Universidade de La Laguna, descobriu que o número total de aglomerados globulares ao redor da Dragonfly 44, e, portanto, o conteúdo de matéria escura, é muito menor do que sugeriram as descobertas iniciais. Isso mostra que a galáxia não é uma anomalia. Os resultados foram publicados recentemente na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). 

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A galáxia Dragonfly 44 foi descoberta durante uma grande pesquisa sobre o aglomerado Coma, que é composto por  milhares de galáxias. Desde o início, a galáxia casou espanto junto aos pesquisadores. As estimativas atribuíam a ela uma quantidade de matéria escura quase equivalente à que existe na Via Láctea, na ordem dos bilhões de massas solares. Porém, diferentemente da Via Láctea, que possui  centenas de milhares de milhões de estrelas ao seu redor, a DF44 é circundada por apenas centenas de milhares de estrelas, um número milhares de vezes menor. Isso implicava uma quantidade de matéria escura dez vezes maior do que a massa de suas estrelas. Se os cálculos estivessem corretos, isso tornaria a galáxia um objeto singular, com quase 100 vezes mais matéria escura do que o que seria de se esperar a partir do número de suas estrelas.  

Porém,  uma análise exaustiva revelou que o total de aglomerados globulares que existem ao redor da Dragonfly 44 é de somente 20. Além disso,  o  total  de matéria escura estimado nesse estudo equivale a apenas  cerca de 300 vezes o total de matéria luminosa. Essa estimativa está longe de ser , o que  não é tão fora comum em se tratando de galáxias dessa categoria. 

“O fato determos encontrado apenas 20 aglomerados globulares, em contraste com os 80 relatados anteriormente, reduz drasticamente as estimativas para a quantidade de matéria escura na galáxia”, diz Ignacio Trujillo, pesquisador do IAC e co-autor do artigo. “Com esse número de aglomerados globulares, a quantidade de matéria escura que estimamos para a Dragonfly 44 está de acordo com o que é esperado  para esse tipo de galáxia. A taxa entre  matéria visível e matéria  escura não é mais de 1 para 10 mil,  mas 1 para 300”, diz. 

“ Agora, sabemos que os resultados anteriores estavam errado e que a DF44 não é nada de extraordinário. É hora de seguir em frente”, pontua Teymoor Saifollahi, pesquisador no Instituto Kapteyn, o primeiro autor do artigo.

“Entretanto, nós não temos uma explicação física para essa relação entre o número total de aglomerados globulares e a quantidade total de galáxias. Isso é um conhecimento puramente observacional.  Pode haver  alguma relação com a quantidade original do gás a partir do qual se formaram as estrelas, e os aglomerados globulares. Quanto mais matéria escura existe em uma galáxia, mais gás ela contém”, sugere Johan H. Knapen, pesquisador da IAC e também co-autor do artigo.

 

Publicado em 14/10/2020