Um artigo publicado recentemente no Astrophysical Journal por uma equipe de pesquisadores do IAC mostram que as barras nas galáxias estão girando muito mais lentamente do que foi inferido por trabalhos anteriores.

Por que a maioria dos astrônomos acredita na matéria escura:matéria cuja composição é desconhecida, mas que parece representar 80% da massa das galáxias? O conceito foi inventado na década de 1930 por Fritz Zwicky, que o usou para explicar por que as galáxias no aglomerado Coma estão se movendo muito mais rapidamente do que pode ser explicado em termos de suas massas conhecidas. O passo mais decisivo foi dado na década de 1970 pela grande Vera Rubin, que mostrou que as partes externas das galáxias estão girando muito mais rapidamente do que podemos explicar usando as massas combinadas de suas estrelas, gás, e poeira, e a lei da gravidade de Newton ou Einstein. Desde então, os astrofísicos têm considerado como cenário padrão que as galáxias são cercadas por um halo de matéria escura, que domina seus campos gravitacionais. Mas ninguém foi capaz de identificar do que é feita esta matéria escura, apesar dos melhores esforços dos físicos de partículas. Isso estimulou os pesquisadores a pensar em testes adicionais. Um deles foi proposto há 20 anos. Os teóricos previram que os halos deveriam frear a rotação das barras nas galáxias. Se eles girarem lentamente, esta seria uma forte prova da realidade dos halos, mas se girarem rapidamente, isso lançará dúvidas sobre sua existência e, assim, lançará dúvidas sobre o modelo padrão da cosmologia moderna.

Em galáxias espirais, as estrelas da barra geralmente giram mais rápido do que seus braços devido à gravidade. Em torno do núcleo galáctico, existe um chamado "círculo corrosivo", pontos equidistantes do centro da galáxia onde as estrelas da barra e as do resto do disco giram na mesma velocidade. Todos esses pontos formam o círculo, e a distância entre eles e o núcleo é o "raio de rotação", que o cientista pode encontrar graças às observações. Então, eles desenvolveram um método quantitativo para discernir a velocidade de rotação das barras. Se a barra ficar mais lenta, o ponto se moveria gradualmente para fora no disco. A previsão afirmava que se o raio de rotação estivesse localizado a uma distância do centro galáctico maior que 1,4 vezes o comprimento da própria barra, seria uma evidência de que a barra teria sido interrompida pelo halo de matéria escura ao redor da galáxia.

Não é fácil medir o raio de rotação, mas durante a última década, várias medições foram feitas, em algumas dezenas de galáxias, e os valores medidos para a razão entre o raio de rotação e o comprimento da barra foram quase todos menores que 1,4. Esses resultados lançam dúvidas sobre a realidade dos halos de matéria escura e parecem ameaçar toda a ideia de matéria escura. Agora, Contudo, um artigo publicado recentemente no Astrophysical Journal por uma equipe de pesquisadores do IAC, mostram que as barras nas galáxias estão girando muito mais lentamente do que foi inferido por trabalhos anteriores.

Para fazer isso, eles primeiro aplicaram um método novo e preciso, que eles próprios desenvolveram, para medir os raios de rotação, para mais de 100 galáxias. Eles também fizeram novas e rigorosas medições do comprimento das barras, e passou a calcular as proporções. A maioria deles era de fato menor do que 1,4, mas seu método permitiu-lhes sondar mais profundamente. Eles também calcularam a relação entre a velocidade de rotação da barra e a velocidade de rotação do disco, e descobri que muitas das barras, especialmente os mais longos, estão girando bem devagar, ao usar a velocidade de rotação do disco como unidade básica. Isso era intrigante, porque essas galáxias tinham proporções um pouco menores do que 1,4, algumas delas caindo perto de 1.

"Procuramos uma explicação", diz Joan Font, "e a única coisa que pudemos descobrir foi que talvez as barras estivessem crescendo mais e também diminuindo a velocidade, de modo que a razão entre o raio de rotação e o comprimento da barra não se tornou maior, embora o halo de matéria escura os esteja retardando ". Joan, e seu co-pesquisador John Beckman, decidiu perguntar a Inmaculada Martínez, um teórico pesquisando no IAC, para executar um conjunto de simulações para ver se essa ideia funcionaria. Ela já havia feito modelos de como as barras se comportam conforme as galáxias evoluem, e ela já sabia que as barras tendem a crescer mais ao incorporar mais estrelas do disco. "Quando usei um modelo projetado para observar cuidadosamente como um halo de matéria escura afeta uma barra, Eu descobri que a proporção poderia ficar menor do que 1,4, mesmo enquanto a barra estava sendo freada pelo halo ", afirma este astrofísico.

A combinação desses modelos com observações "resgatou" a matéria escura em halos galácticos, já que simulações anteriores pareciam recusar seu efeito e gerando polêmica no campo da Astrofísica. "Agora", diz John Beckman, “mostramos que isso se deve a simulações inadequadas que foram consideradas boas. A realidade é que as barras que giram rápido o fazem bem devagar na prática”.