p Imagem do Telescópio Espacial Hubble das quatro galáxias gigantes no coração do aglomerado Abell 3827. Uma exposição de quase três horas mostra a vista em comprimentos de onda visíveis ao olho humano, e o infravermelho próximo, conforme usado no estudo original de 2015. A imagem distorcida de uma galáxia mais distante atrás do aglomerado é vagamente visível, enrolado em torno das quatro galáxias. Crédito:NASA / ESA / Richard Massey (Durham University)
p Os astrônomos estão de volta no escuro sobre o que pode ser a matéria escura, depois que novas observações mostraram que a substância misteriosa pode não estar interagindo com outras forças além da gravidade, afinal. O Dr. Andrew Robertson, da Durham University, apresentará hoje (sexta-feira, 6 de abril) os novos resultados na Semana Europeia de Astronomia e Ciências Espaciais em Liverpool. p Três anos atrás, uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Durham pensou ter feito um grande avanço ao identificar o que é a matéria escura.
p As observações usando o Telescópio Espacial Hubble pareceram mostrar que uma galáxia no aglomerado Abell 3827 - aproximadamente 1,3 bilhões de anos-luz da Terra - se separou da matéria escura ao seu redor.
p Esse deslocamento é previsto durante as colisões se a matéria escura interagir com outras forças além da gravidade, potencialmente fornecendo pistas sobre o que a substância pode ser.
p A orientação casual em que o aglomerado Abell 3827 é visto da Terra torna possível realizar medições altamente sensíveis de sua matéria escura.
p Contudo, o mesmo grupo de astrônomos agora diz que novos dados de observações mais recentes mostram que a matéria escura no aglomerado Abell 3827 não se separou de sua galáxia, afinal. A medição é consistente com a matéria escura sentindo apenas a força da gravidade.
p Autor principal, Dr. Richard Massey, no Centro de Astronomia Extragalática, na Durham University, disse:"A busca pela matéria escura é frustrante, mas isso é ciência. Quando os dados melhoram, as conclusões podem mudar.
p Uma visão das quatro galáxias centrais no coração do aglomerado Abell 3827, em uma faixa mais ampla de comprimentos de onda, incluindo imagens do Telescópio Espacial Hubble no ultravioleta (mostrado em azul), e Imagens de Atacama Large Millimeter Array em comprimentos de onda muito longos (sub-mm) (mostrados como linhas de contorno vermelhas). Nestes comprimentos de onda, o cluster de primeiro plano se torna quase transparente, permitindo que a galáxia de fundo seja vista mais claramente. Agora é mais fácil identificar como essa galáxia de fundo foi distorcida. Crédito:NASA / ESA / ESO / Richard Massey (Durham University)
p "Enquanto isso, a caça continua à matéria escura para revelar sua natureza.
p "Contanto que a matéria escura não interaja com o Universo ao seu redor, estamos tendo dificuldade em descobrir o que é. "
p O Universo é composto de aproximadamente 27 por cento de matéria escura com o restante consistindo em grande parte na igualmente misteriosa energia escura. Matéria normal, como planetas e estrelas, contribui com cinco por cento relativamente pequenos do Universo.
p Acredita-se que haja cerca de cinco vezes mais matéria escura do que todas as outras partículas compreendidas pela ciência, mas ninguém sabe o que é.
p Contudo, a matéria escura é um fator essencial na aparência do Universo hoje, sem o efeito restritivo de sua gravidade extra, galáxias como a nossa Via Láctea se separariam conforme giram.
Uma simulação de supercomputador de uma colisão entre dois aglomerados de galáxias, semelhante ao objeto real conhecido como 'Bullet Cluster', e mostrando os mesmos efeitos testados em Abell 3827. Todos os aglomerados de galáxias contêm estrelas (laranja), gás hidrogênio (mostrado em vermelho) e matéria escura invisível (mostrado em azul). Estrelas individuais, e galáxias individuais estão tão distantes umas das outras que passam zunindo uma pela outra. O gás difuso desacelera e se separa das galáxias, devido às forças entre as partículas comuns que atuam como atrito. Se a matéria escura sentir apenas a força da gravidade, deve ficar no mesmo lugar que as estrelas, mas se sentir outras forças, sua trajetória através deste colisor de partículas gigante seria alterada. Crédito:Andrew Robertson / Institute for Computational Cosmology / Durham University p Neste último estudo, os pesquisadores usaram o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) no Chile, América do Sul, para ver o cluster Abell 3827.
p O ALMA captou a luz infravermelha distorcida de uma galáxia de fundo não relacionada, revelando a localização da matéria escura invisível que permaneceu não identificada em seu estudo anterior.
p A co-autora da pesquisa, Professora Liliya Williams, da Universidade de Minnesota, disse:"Conseguimos uma visão de maior resolução da galáxia distante usando o ALMA do que até mesmo do Telescópio Espacial Hubble.
p "A verdadeira posição da matéria escura tornou-se mais clara do que em nossas observações anteriores."
p Embora os novos resultados mostrem que a matéria escura permanece com sua galáxia, os pesquisadores disseram que isso não significa necessariamente que a matéria escura não interaja. A matéria escura pode interagir muito pouco, ou esta galáxia em particular pode estar se movendo diretamente em nossa direção, então não esperaríamos ver sua matéria escura deslocada para os lados, a equipe acrescentou.
Uma simulação da mesma colisão se a matéria escura consistisse em partículas extremamente fortemente 'auto-interagentes' que sentem grandes forças além da gravidade. A distribuição resultante de matéria escura e gás discorda do que é observado no Universo real - na verdade, a interação é tão forte neste caso que a matéria escura parou perto do ponto de impacto. Uma vez que isso não é visto no universo real, isso nos permite descartar este modelo particular de matéria escura. Crédito:Andrew Robertson / Institute for Computational Cosmology / Durham University p Várias novas teorias de matéria escura fora do padrão foram inventadas nos últimos dois anos e muitas foram simuladas na Universidade de Durham usando supercomputadores de alta potência.
p Robertson, quem é co-autor da obra, e baseado no Instituto de Cosmologia Computacional da Durham University, acrescentou:"Diferentes propriedades da matéria escura deixam sinais reveladores.
p "Continuaremos procurando a natureza para fazer o experimento de que precisamos, e para nós vermos do ângulo certo.
p "Um teste especialmente interessante é que as interações de matéria escura tornam os aglomerados de matéria escura mais esféricos. Essa é a próxima coisa que procuraremos."
Uma simulação da mesma colisão se a matéria escura não existisse. A distribuição resultante de estrelas e gás discorda do que é observado no Universo real, que fornece evidências convincentes de que a matéria escura está presente no universo real. Crédito:Andrew Robertson / Institute for Computational Cosmology / Durham University p Para medir a matéria escura em centenas de aglomerados de galáxias e continuar esta investigação, A Durham University acabou de ajudar a construir o novo telescópio SuperBIT, que obtém uma visão clara ao se elevar acima da atmosfera da Terra sob um balão gigante de hélio.
p A pesquisa foi financiada pela Royal Society e pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido e pela NASA. Os resultados aparecerão em um novo artigo na revista
Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
