p Quando os astrofísicos olham para o brilho de raios gama de uma galáxia fora da nossa, tudo o que eles tipicamente veem é um pequeno ponto porque a galáxia está extremamente distante. Então, quando uma galáxia aparece como uma bolha estendida, algo extraordinário deve estar acontecendo para ajudar os pesquisadores a entender melhor as propriedades do espaço profundo. p Agora, cientistas, incluindo pesquisadores do Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia, compilaram o catálogo mais detalhado de tais blobs usando oito anos de dados coletados com o Large Area Telescope (LAT) no Fermi Gamma-Ray Space Telescope da NASA. As bolhas, incluindo 19 fontes de raios gama que não eram conhecidas por serem estendidas antes, fornecem informações cruciais sobre como as estrelas nascem, como eles morrem, e como as galáxias lançam matéria por trilhões de milhas no espaço.

p Curiosamente, no entanto, foram as regiões cósmicas onde não encontraram bolhas que lançavam uma nova luz sobre dois ingredientes particularmente misteriosos do universo:a matéria escura - uma forma invisível de matéria seis vezes mais prevalente do que a matéria regular - e o campo magnético que permeia o espaço entre galáxias e cuja origem é desconhecida.

p "Esses dados são muito empolgantes porque nos permitem estudar alguns dos processos mais fundamentais do universo, e eles podem nos levar a descobrir uma física completamente nova, "diz a cientista da NASA Regina Caputo, um dos líderes do estudo recente da colaboração internacional Fermi-LAT, que foi publicado no Astrophysical Journal .

p Aglomerados de matéria escura

p Uma das coisas que os pesquisadores procuraram foram bolhas de raios gama associadas a galáxias companheiras orbitando nossa Via Láctea. Uma vez que o mais fraco desses satélites contém muito poucas estrelas, eles são considerados mantidos juntos pela matéria escura.

p Os cientistas acreditam que a matéria escura pode ser feita de partículas chamadas WIMPs, que emitem raios gama quando colidem e se destroem. Um sinal de blob de raios gama vindo de uma galáxia satélite ultrafaca seria um forte indício de que WIMPS existe.

p "Nossas simulações da formação de galáxias prevêem que deve haver mais galáxias satélites do que aquelas que fomos capazes de detectar em pesquisas ópticas, "Caputo diz." Alguns deles podem ser tão tênues que só poderíamos ser capazes de vê-los se eles produzissem raios gama devido à aniquilação da matéria escura. "

p No novo estudo, os pesquisadores do Fermi-LAT procuraram por bolhas de raios gama associadas a essas galáxias satélite previstas. Eles não encontraram nenhum. Mas mesmo o fato de terem saído de mãos vazias é um resultado importante:vai permitir que eles, em estudos futuros, para definir a distribuição da matéria escura nos satélites da Via Láctea e a probabilidade de que os WIMPs produzam raios gama. Ele também fornece novos dados para modelos de evolução de galáxias.

p Magnetismo cósmico fraco

p Os pesquisadores também usaram seus dados para obter mais informações sobre a força do campo magnético entre as galáxias, que eles esperam que seja uma peça importante do quebra-cabeça para determinar a origem do campo.

p Para esta parte do estudo, a equipe analisou blazares - galáxias ativas que lançam jatos de plasma em alta velocidade para o espaço. A espaçonave Fermi pode detectar raios gama associados a jatos que apontam na direção da Terra.

p Blazars aparecem como fontes pontuais, mas um mecanismo envolvendo o campo magnético intergaláctico poderia potencialmente torná-los parecidos com fontes estendidas, diz Manuel Meyer, um bolsista Humboldt no Instituto Kavli de Astrofísica e Cosmologia de Partículas (KIPAC) e outro autor principal do estudo.

p Os pesquisadores não encontraram nenhuma bolha associada a blazares. Novamente, este não comparecimento foi uma informação valiosa:permitiu à equipe calcular que o campo magnético é pelo menos um décimo de um milionésimo bilionésimo tão forte quanto o campo magnético da Terra. O limite superior do campo magnético - um bilhão de vezes mais fraco que o campo da Terra - já era conhecido.

p O campo intergalático é mais forte do que os pesquisadores esperavam, Meyer diz, e essa nova informação pode ajudá-los a descobrir se ela se origina de material derramado no espaço em tempos recentes ou se foi criada em processos que ocorreram na história cósmica anterior.

p O magnetismo cósmico também pode ter ligações com a matéria escura. Em uma alternativa ao modelo WIMP, Propõe-se que a matéria escura seja feita de partículas mais leves chamadas axions que poderiam emergir dos raios gama (e se converter de volta neles) na presença de um campo magnético. "Para que isso ocorra, a intensidade do campo precisaria estar mais perto de seu limite superior, no entanto, "Meyer diz." É definitivamente interessante levar esse mecanismo em consideração em nossos estudos de matéria escura, e estamos fazendo isso agora dentro da colaboração Fermi-LAT. "