Há uma “galáxia fantasma” escondida ao lado da Via Láctea

V. Belokurov based on the images by Marcus and Gail Davies and Robert Gendler

Da esquerda para a direita: Grande Nuvem de Magalhães, Via Láctea, Antlia 2

Uma equipa de astrónomos descobriu um enorme objeto nos dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia. Com o nome “Antlia 2” ou “Ant 2”, o objeto não foi detetado até agora devido à sua densidade extremamente baixa.

Ant 2, apesar de ser uma vizinha da nossa galáxia, escondeu-se bem: atrás do manto do disco da Via Láctea.

De acordo com o estudo publicado a 9 de novembro no arxiv, o repositório da Universidade de Cornwell, Ant 2 é uma galáxia anã. À medida que as estruturas surgiram no início do Universo, as galáxias anãs foram as primeiras a serem formadas, por isso, a maior parte das suas estrelas são mais velhas, com uma massa baixa e pobres em metal.

Contudo, em comparação com os outros satélites anões conhecidos da nossa galáxia, a Ant 2 é enorme, sendo tão grande como a Grande Nuvem de Magalhães e um terço do tamanho da Via Láctea.

“Este é um fantasma de uma galáxia“, disse Gabriel Torrealba, principal autor do estudo. “Objetos tão difusos como a Ant 2 nunca foram vistos antes. A nossa descoberta só foi possível graças à qualidade dos dados de Gaia”.

A missão Gaia da ESA produziu o mais rico catálogo de estrelas até hoje, incluindo medições de alta precisão de aproximadamente 1,7 mil milhões de estrelas e revelando detalhes inéditos sobre a Via Láctea.

Os autores do estudo, provenientes do Taiwan, Reino Unido, Estados Unidos, Austrália e Alemanha, procuraram satélites da Via Láctea nos novos dados de Gaia, usando as estrelas RR Lyrae. Estas estrelas são velhas e pobres em metal, tipicamente encontradas numa galáxia anã.

“Estrelas RR Lyrae foram encontradas em todos os satélites anões conhecidos, por isso quando vimos um grupo em cima do disco galáctico, não ficámos surpreendidos”, disse o co-autor Vasily Belokurov. “Só quando reparámos na sua localização no céu é que descobrimos que tínhamos encontrado algo novo, já que nenhum objeto previamente identificado surgiu em nenhum dos bancos de dados pelos quais passámos”.

A equipa contactou colegas do Telescópio Anglo-Australiano (AAT), mas, quando verificaram as coordenadas da Ant 2, perceberam que as oportunidades para obter dados de acompanhamento eram limitadas. Só foram capazes de medir os espectros de mais de 100 estrelas gigantes vermelhas pouco antes do movimento da Terra ao redor do Sol tornar Ant 2 inobservável durante meses.

Os espectros permitiram que a equipa confirmasse que o objeto fantasma que viram era real: todas as estrelas estavam a mover-se ao mesmo tempo. Ant 2 nunca se aproximava muito da Via Láctea, ficando sempre a pelo menos 130 mil anos-luz de distância. Os investigadores também confirmaram a massa da galáxia, que era muito menor do que o esperado para um objeto do seu tamanho.

Para o coautor Sergey Koposov, a explicação mais simples para a baixa massa da Ant 2 seria se estivesse a ser “destruída” pelas marés da nossa galáxia. Contudo, o tamanho do objeto permanece sem explicação. “Normalmente, quando as galáxias perdem massa por causa das marés da Via Láctea, encolhem, não crescem”.

Nesta lógica, a Ant 2 teria que ter nascido grande. Embora objetos deste tamanho e luminosidade não estejam previstos nos modelos de formação de galáxias, recentemente têm-se especulado que alguns anões poderiam ser inflamados por uma formação de estrelas vigorosa.

Ventos estelares e explosões de supernovas afastariam o gás não utilizado, enfraquecendo a gravidade que une a galáxia e permitindo que a matéria escura se desviasse também.

Alternativamente, a baixa densidade da Ant 2 pode significar que é necessária uma modificação nas propriedades da matéria escura. A atual teoria predominante prevê que a matéria escura se acumule nos centros das galáxias. Dada a aparência da nova anã, pode ser necessária uma partícula de matéria escura que não se agrupe.

“Estamos a perguntar-nos se esta galáxia é apenas a ponta de um icebergue, e a Via Láctea está cercada por uma grande população de anãs quase invisíveis semelhantes a esta”, admitiu o co-autor Matthew Walker.

O espaço entre a Ant 2 e o resto das anãs galácticas é tão grande que isso pode ser uma indicação de que falta alguma física importante nos modelos de formação de galáxias anãs.

Encontrar mais objetos como este mostrará quão comuns são estas “galáxias fantasmagóricas”. E resolver este enigma pode ajudar os investigadores a entender como as primeiras estruturas do Universo primitivo surgiram.

ZAP // Phys

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