p Abell 2744, um aglomerado de galáxias cujo halo de matéria escura registrou galáxias mais distantes, como visto nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble. Astrônomos compararam a imagem com simulações de lentes de matéria escura e encontraram excelente concordância, indicando que os modelos atuais de comportamento da matéria escura em grande escala são muito bons. Crédito:NASA / ESA / Hubble
p Cerca de oitenta e cinco por cento da matéria do universo está na forma de matéria escura, cuja natureza permanece um mistério. O resto da matéria no universo é do tipo encontrado nos átomos. Os astrônomos que estudam a evolução das galáxias no universo descobrem que a matéria escura exibe gravidade e, porque é tão abundante, ele domina a formação de estruturas de grande escala no universo, como aglomerados de galáxias. A matéria escura é difícil de observar diretamente, desnecessário dizer, e não mostra nenhuma evidência de interagir consigo mesmo ou com outra matéria que não seja por meio da gravidade, mas felizmente pode ser rastreado modelando observações sensíveis das distribuições de galáxias em uma gama de escalas. p As galáxias geralmente residem no centro de vastos aglomerados de matéria escura chamados halos porque circundam os aglomerados de galáxias. A lente gravitacional de galáxias mais distantes por halos de matéria escura oferece uma prova particularmente única e poderosa da distribuição detalhada de matéria escura. As chamadas lentes gravitacionais fortes criam altamente distorcidas, imagens ampliadas e ocasionalmente múltiplas de uma única fonte; as chamadas lentes fracas resultam em formas modestamente, mas sistematicamente deformadas, de galáxias de fundo que também podem fornecer restrições robustas na distribuição de matéria escura dentro dos aglomerados.
p Os astrônomos do CfA Annalisa Pillepich e Lars Hernquist e seus colegas compararam imagens gravitacionalmente distorcidas do Hubble do aglomerado de galáxias Abell 2744 e dois outros aglomerados com os resultados de simulações de computador de halos de matéria escura. Eles encontraram, de acordo com as principais previsões na imagem convencional da matéria escura, que as subestruturas detalhadas da galáxia dependem da distribuição do halo de matéria escura, e que a massa total e a luz traçam uma a outra. Eles também encontraram algumas discrepâncias:a distribuição radial da matéria escura é diferente daquela prevista pelas simulações, e os efeitos da redução das marés e fricção nas galáxias são menores do que o esperado, mas eles sugerem que esses problemas podem ser resolvidos com simulações mais precisas. Geral, Contudo, o modelo padrão de matéria escura faz um trabalho excelente e reconfortante ao descrever o agrupamento de galáxias.