Elas são chamadas de galáxias de baixo brilho superficial e é graças a elas que importantes confirmações e novas informações foram obtidas sobre um dos maiores mistérios do cosmos:a matéria escura. "Descobrimos que as galáxias de disco podem ser representadas por uma relação universal. Em particular, neste estudo, analisamos as chamadas galáxias de baixo brilho de superfície (LSB), um tipo particular de galáxia com um disco giratório, assim chamado porque tem um brilho de baixa densidade, "diz Chiara di Paolo, astrofísico da SISSA e principal autor de um estudo publicado recentemente em MNRAS junto com Paolo Salucci (astrofísico da SISSA) e Erkurt Adnan (Universidade de Istambul).

Os pesquisadores analisaram a velocidade com que as estrelas e gases que compõem o objeto do estudo giram, observando que os LSBs também apresentam um comportamento bastante homogêneo. Este resultado consolida várias pistas sobre a presença e comportamento da matéria escura, abrindo novos cenários em suas interações com a matéria brilhante.

Luzes e sombras na matéria

Ele está lá, mas você não pode vê-lo. A matéria escura parece representar aproximadamente 90% da massa do Universo; tem efeitos que podem ser detectados em outros objetos presentes no cosmos, e, no entanto, não pode ser observado diretamente porque não emite luz (pelo menos da maneira que foi pesquisada até agora). Um dos métodos de estudo é o das curvas de rotação das galáxias, sistemas que descrevem a tendência da velocidade das estrelas com base em sua distância do centro da galáxia. As variações observadas estão ligadas às interações gravitacionais devido à presença de estrelas e ao componente escuro da matéria. Consequentemente, as curvas de rotação são uma boa forma de obter informações sobre a matéria escura a partir de seus efeitos sobre o que é possível observar. Em particular, a análise das curvas de rotação pode ser realizada individualmente ou em grupos de galáxias que compartilham características semelhantes de acordo com o método da curva de rotação universal (URC).

A novidade da pesquisa está em ter aplicado o método URC pela primeira vez, já usado para outros tipos de galáxias, a uma grande amostra de galáxias de baixo brilho de superfície, obtenção de resultados semelhantes. "Nós comparamos as curvas de rotação de várias galáxias LSB descobrindo que não há descontinuidade, mas variações graduais e ordenadas começando da pequena para a grande. Algo semelhante também foi observado para galáxias espirais, "explica Salucci, o outro autor do estudo:"Este método foi aplicado pela primeira vez em 1996, e até agora tem mostrado que todos os discos, espiral, anã e agora também as galáxias LSB podem ser representadas por uma relação universal. Isso significa que somos capazes de expressar uma tendência ordenada por meio de uma fórmula que, levando em conta poucos parâmetros, descreve como a matéria escura e a matéria luminosa são distribuídas. "

Novos cenários possíveis

Como costuma acontecer na pesquisa científica, o estudo revelou outros resultados surpreendentes e inesperados. "Nós descobrimos relações de escala entre as propriedades do disco estelar e as do halo de matéria escura, por exemplo, uma relação entre as dimensões dos discos estelares e as dimensões da região interna com uma densidade constante do halo de matéria escura, "explica Chiara Di Paolo." Além disso, comparando as relações encontradas no LSB com as obtidas em diferentes tipos de galáxias, descobrimos que todos eles são quase coincidentes. E foi uma grande surpresa verificar que galáxias com uma morfologia e história muito diferentes mostram as mesmas relações entre as propriedades da matéria escura e as da matéria luminosa. ”Este resultado, juntamente com algumas características específicas das galáxias LSB, abre uma nova série de cenários, incluindo o da existência de outro tipo de interação direta, além do gravitacional, entre os dois tipos de matéria que formam as galáxias. Uma ideia fascinante a ser verificada por novas observações.