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Um novo estudo descobriu que os halos de matéria escura das galáxias ultra-difusas são bastante estranhos, levantando questões sobre a formação de galáxias e a estrutura do universo.
O novo estudo, publicado em setembro no The Astrophysical Journal, foi liderado por físicos da Universidade da Califórnia, Riverside (UCR) e da Irvine (UCI).
O nome “ultra-difusas” refere-se à luminosidade excessivamente baixa dessas galáxias. Ao comparar com a distribuição de bariões — gás e estrelas — em galáxias “normais”, nas galáxias ultra-difusas está significativamente mais espalhada.
Hai-Bo Yu, professor de física e astronomia na UCR, analisou as descobertas do novo estudo sobre as galáxias ultra-difusas recentemente encontradas e os seus halos de matéria negra, em entrevista ao Sci Tech Daily.
Uma auréola de matéria escura é uma “auréola de matéria invisível que permeia e envolve uma galáxia ou um aglomerado de galáxias”, explica Yu.
Embora nunca tenha sido detetada em laboratórios, “os físicos estão confiantes de que a matéria escura, que constitui 85% da matéria do universo, existe”, admite.
“As galáxias ultra-difusas que estudámos são muito menos maciças em comparação, digamos, com a Via Láctea”, sublinha o docente.
“No entanto, contêm muito gás e têm uma massa de gás muito superior à massa estelar total, o que é o oposto ao que vemos na Via Láctea”, acrescenta.
A distribuição de matéria escura nestas galáxias pode ser calculada a partir do movimento das partículas de gás, explica o físico.
“O que realmente nos surpreende é que a presença da própria matéria de bariões, predominantemente sob a forma de gás, é quase suficiente para explicar a velocidade das partículas de gás e deixa pouco espaço para a matéria escura nas regiões interiores, onde se encontra a maioria das estrelas e gás”, revela Yu.
Esta descoberta é “surpreendente” tendo em conta que, no caso de galáxias normais, cujas massas são semelhantes às das galáxias ultra-difusas, é o oposto: “a matéria escura domina sobre a matéria de bariões”.
Os investigadores concluíram que estes halos de matéria escura devem ter “concentrações” muito mais baixas. Ou seja, contêm muito menos massa nas suas regiões interiores, em comparação com as das galáxias normais. Assim, os halos de matéria escura das galáxias ultra-difusas são “estranhos”, realça Yu.
À primeira vista, seria de esperar que estes halos de baixa concentração sejam tão raros que as galáxias ultra-difusas “nem sequer existiriam”.
No entanto, depois de olhar para os dados de simulações de estrutura cósmica de última geração, a equipa de investigação descobriu que “a população de halos de baixa concentração é mais elevada do que expectavam”.
Os físicos descobriram que as galáxias ultra-difusas rodam mais lentamente do que as normais com massas semelhantes, mas ainda há muitas questões sem resposta, nomeadamente relativas “à formação e evolução destas galáxias recém-descobertas”.
Por exemplo, as galáxias ultra-difusas contêm muito gás e não se sabe como é que é retido durante a formação da galáxia. Os resultados indicam também que estas galáxias podem ser mais jovens do que as galáxias normais. A formação das galáxias ultra-difusas não é bem compreendida, e é necessário mais estudos.
“As galáxias ultra-difusas recentemente descobertas proporcionam uma nova janela para testar a nossa compreensão relativa à formação de galáxias, e provavelmente até à natureza da matéria escura”, conclui Yu.
