A matéria escura é o alicerce ao qual todas as galáxias estão ancoradas. Você não consegue um sem o outro. Ou assim pensamos até que os astrônomos encontraram uma galáxia fantasmagórica que não parece conter algum matéria escura. É como se o universo estivesse pregando uma peça em nós invertendo as leis da física em sua cabeça - a matéria escura deveria estar lá, mas não é.

É uma galáxia que muda o jogo, astrônomos estão dizendo, e é diferente de tudo que já vimos antes.

Podemos não ser capazes de detectar matéria escura, mas astrônomos posso medir seus efeitos gravitacionais agindo sobre a matéria normal. Por exemplo, eles podem observar a velocidade com que as estrelas cruzam uma galáxia. Quando a matéria escura está presente, a gravidade dessa galáxia será aumentada, fazendo com que suas estrelas se movam mais rápido do que se apenas matéria normal estivesse presente.

Mas no caso do NGC1052-DF2, uma galáxia ultradifusa localizada a 65 milhões de anos-luz de distância, astrônomos descobriram que suas estrelas estão se movendo exatamente da maneira que seria prevista se só a massa total de todas as coisas visíveis é considerada. Em outras palavras, a matéria escura não parece estar exercendo sua gravidade sobre a matéria normal dessa galáxia. E isso é estranho.

"Encontrar uma galáxia sem matéria escura é inesperado porque é invisível, substância misteriosa é o aspecto mais dominante de qualquer galáxia, "Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, disse em um comunicado. "Por décadas, pensamos que as galáxias começam suas vidas como bolhas de matéria escura. Depois disso, tudo o mais acontece:o gás cai nos halos de matéria escura, o gás se transforma em estrelas, eles lentamente se acumulam, então você acaba com galáxias como a Via Láctea. NGC1052-DF2 desafia as idéias padrão de como pensamos que as galáxias se formam. "

Galáxias ultra-difusas são estranhas por si mesmas, tendo sido descobertos apenas em 2015, pois são muito difíceis de detectar. Contudo, parece que esta classe de galáxia é comum, mas nenhum é como NGC1052-DF2.

A galáxia foi descoberta usando o Dragonfly Telephoto Array, um telescópio no Novo México que é feito sob medida para localizar esses alvos elusivos. Então, usando os telescópios gêmeos ópticos e infravermelhos de 10 metros no Observatório W. M. Keck em Mauna Kea no Havaí, os astrônomos selecionaram 10 aglomerados globulares brilhantes (grandes grupos compactos de estrelas orbitando o núcleo da galáxia) e usaram dados espectrais para medir seus movimentos. Esses aglomerados foram encontrados mais lentamente do que o esperado, o que significa que há muito menos massa naquela galáxia do que seria previsto. Na verdade, há tão pouca massa que os pesquisadores chegaram à surpreendente conclusão de que há pouco, caso existam, matéria escura lá.

As observações de acompanhamento foram feitas pelo telescópio Gemini North, também em Mauna Kea, para que a estrutura da galáxia pudesse ser estudada. Com a ajuda de Gêmeos, os pesquisadores descartaram as interações com outras galáxias como sendo a causa de seu estranho déficit de matéria escura.

"Se houver alguma matéria escura, é muito pouco, "disse van Dokkum no comunicado à imprensa." As estrelas da galáxia podem ser responsáveis ​​por toda a massa, e não parece haver espaço para matéria escura. "

Esta descoberta parece sugerir que a matéria escura tem "sua própria existência separada, separada de outros componentes das galáxias, "acrescentou. E isso torna a própria existência de NGC1052-DF2 um mistério. Se não tiver matéria escura, como ele evoluiu para uma galáxia?

Em seu estudo publicado na edição de 29 de março da Nature, A equipe de van Dokkum especula que algum evento cataclísmico na galáxia pode ter eliminado toda a matéria escura e explodido todos os gases formadores de estrelas. Alternativamente, a massiva galáxia elíptica NGC 1052 pode ter desempenhado um papel na falta de matéria escura de NGC1052-DF2 bilhões de anos atrás, quando estava passando pelos primeiros e violentos estágios de evolução.

Agora, os pesquisadores estão debruçados sobre as observações do Telescópio Espacial Hubble de galáxias semelhantes para talvez encontrar mais que não tenham matéria escura. Se eles encontrarem mais, então galáxias ultra-difusas e tênues podem ser a norma se a matéria escura não estiver presente. E esse é um desenvolvimento fascinante em nossa compreensão de como as galáxias evoluem.

"Cada galáxia que conhecíamos antes tem matéria escura, e todos eles se enquadram em categorias familiares, como galáxias espirais ou elípticas, "concluiu van Dokkum." Mas o que você conseguiria se não houvesse matéria negra? Talvez seja isso que você conseguiria. "

Quer saber exatamente quão rápido uma estrela se move? O sol voa a modestas 125 milhas (201 quilômetros) por segundo, ou 450, 000 milhas (724, 204 quilômetros) por hora. Isso não é nada comparado com a velocidade das estrelas de hipervelocidade, que pode cobrir milhões de milhas por hora.