p A distribuição da matéria normal determina com precisão a aceleração gravitacional em todos os tipos comuns de galáxias, uma equipe liderada por relatórios de pesquisadores da Case Western Reserve University. p A equipe mostrou que essa relação de aceleração radial existe em galáxias elípticas de alta massa e esferoidais de baixa massa próximas, com base na descoberta do ano passado desta relação em galáxias espirais e irregulares. Isso fornece mais suporte de que a relação é equivalente a uma nova lei natural, dizem os pesquisadores.

p "Isso demonstra que realmente temos uma lei universal para os sistemas galácticos, "disse Federico Lelli, ex-bolsista de pós-doutorado em astronomia na Case Western Reserve University e atualmente bolsista no European Southern Observatory.

p "Isso é semelhante à lei de Kepler para sistemas planetários, que não se preocupa com as propriedades específicas do planeta. Quer o planeta seja rochoso como a Terra ou gasoso como Júpiter, a lei se aplica, "disse Lelli, quem liderou esta investigação.

p Nesse caso, a aceleração observada se correlaciona fortemente com a aceleração gravitacional da massa visível, não importa o tipo de galáxia. Em outras palavras, se os astrônomos medem a distribuição da matéria normal, eles conhecem a curva de rotação, e vice versa.

p “Mas ainda não está claro o que essa relação significa e qual é a sua origem fundamental, "Lelli disse.

p O estudo é publicado online em Astrophysical Journal hoje. Os co-autores são Stacy McGaugh, presidente do Departamento de Astronomia da Case Western Reserve, James Schombert, professor de astronomia da Universidade de Oregon, e Marcel Pawlowski, ex-pesquisador de pós-doutorado em astronomia na Case Western Reserve e atual bolsista do Hubble na Universidade da Califórnia, Irvine.

p Os pesquisadores descobriram que em 153 galáxias espirais e irregulares, 25 elípticas e lenticulares, e 62 esferoidais anões, a aceleração observada está fortemente correlacionada com a aceleração gravitacional esperada da massa visível.

p Os desvios observados desta correlação não estão relacionados a nenhuma propriedade específica da galáxia, mas completamente aleatórios e consistentes com erros de medição, a equipe encontrou.

p A rigidez desta relação é difícil de entender em termos de matéria escura como é atualmente entendida, disseram os pesquisadores.

p Também desafia a compreensão atual da formação e evolução da galáxia, em que muitos processos aleatórios, como fusões e interações de galáxias, entradas e saídas de gás, formação de estrelas e supernovas, ocorrer ao mesmo tempo.

p "A regularidade deve emergir de alguma forma desse caos, "Lelli disse.

p Para fazer sua descoberta, pesquisadores combinaram diferentes traçadores da aceleração centrípeta encontrados em diferentes tipos de galáxias, a partir do qual eles fizeram comparações de 1 para 1.

p Os traçadores cinemáticos eram gás frio em galáxias espirais e irregulares, estrelas ou gás quente em elípticas e lenticulares, e estrelas gigantes individuais em esferoidais anãs.

p A investigação incluiu as chamadas galáxias esferoidais anãs ultra-fracas, mas devido à falta de luz - o que os torna difíceis de estudar - os pesquisadores não podem oferecer com segurança uma interpretação clara da relação de aceleração radial nestes.

p No entanto, a prova crescente da relação, ou lei natural, requer um novo pensamento sobre a matéria escura e a gravidade, disseram os pesquisadores.

p "Dentro do paradigma padrão da matéria escura, esta lei implica que a matéria visível e a matéria escura devem estar fortemente acopladas nas galáxias em um nível local e independentemente nas propriedades globais. Eles devem se conhecer, "Lelli disse." Dentro de modelos alternativos, como gravidade modificada, esta lei representa uma restrição empírica chave e pode guiar os físicos teóricos para construir alguma extensão matemática apropriada da Relatividade Geral de Einstein. "

p A pesquisa da equipe até agora se concentrou em galáxias no universo próximo. Lelli e seus colegas planejam testar a relação em galáxias mais distantes, apenas alguns bilhões de anos após o big bang. Eles esperam saber se a mesma relação se mantém durante a vida do Universo.