Em descobertas publicadas hoje no The Astrophysical Journal , Astrônomos da Universidade do Texas em Austin relatam que encontraram uma galáxia extraordinária que pode corroborar uma teoria recentemente contestada sobre a matéria escura.

A matéria escura é a matéria que não emite luz, mas é detectável por sua atração gravitacional sobre outra matéria. Foi descoberto pela primeira vez na década de 1970 em estudos de galáxias espirais, cujas regiões externas giravam muito rápido apenas para serem impulsionadas pelas estrelas visíveis e pelo gás nessas regiões. Os astrônomos raciocinaram que deve haver mais massa invisível. Décadas de observações de galáxias mostraram que quase todas as galáxias contêm grandes quantidades desta "matéria escura, " e essa, na verdade, há cerca de cinco vezes mais matéria escura do que normal, matéria visível no universo.

Contudo, alguns estudos recentes indicaram que algumas galáxias não seguem o mesmo padrão que as galáxias "ricas em matéria escura" encontradas desde os anos 1970. Esses estudos mostraram que um punhado de galáxias vistas há cerca de 10 bilhões de anos não contém a quantidade esperada de matéria escura. Isso pode significar que as galáxias naquela época não tinham muita matéria escura, mas a ganharam mais tarde, em algum momento nos últimos 10 bilhões de anos. Se for esse o caso, isso desafiaria nossa compreensão fundamental de como as galáxias se formam.

Agora, o estudante de graduação da UT Austin, Patrick Drew e seu conselheiro, professora Caitlin Casey, encontraram uma galáxia muito distante que parece rica em matéria escura, exatamente como esperado da teoria de longa data. Porque esta galáxia está a 9 bilhões de anos-luz de distância, isso nos diz que algumas galáxias já contêm bastante matéria escura em um passado distante. O achado fortuito parece contradizer os outros achados controversos de galáxias com pouco conteúdo de matéria escura.

A equipe de Drew estudou esta galáxia enquanto usava o Telescópio Keck no Havaí para um levantamento das galáxias formadoras de estrelas mais extremas do universo, as chamadas "galáxias formadoras de estrelas empoeiradas". Eles não tinham a intenção de estudar a matéria escura, em vez disso, eles procuraram entender por que essas galáxias produzem tantas estrelas tão rapidamente.

Mas uma de suas galáxias os surpreendeu, e enviaram seu trabalho para uma nova direção.

Por causa do ângulo aleatório em que a galáxia DSFG850.95 foi estudada com o telescópio, os dados forneceram um registro extremamente detalhado da velocidade de rotação da galáxia do centro da galáxia até seus confins. Chamado de "curva de rotação, "essa medição é exatamente o que os astrônomos usam para determinar a quantidade de matéria escura em uma galáxia.

Eles mostraram esses dados a Susan Kassin, um colega do Space Telescope Science Institute. Kassin, um especialista em tais medições de curvas de rotação, reconheceram imediatamente que haviam encontrado algo extraordinário:esta galáxia, visto 9 bilhões de anos atrás, contém toda a matéria escura esperada que a teoria prevê.

Isso está em contraste com um estudo de 2017 em Natureza que alegou que as galáxias nesta época cósmica, 10 bilhões de anos atrás, "pode ​​não ter tanta matéria escura, e que eles são fundamentalmente diferentes das galáxias do universo atual, "Casey disse." A galáxia que encontramos é um contra-exemplo claro disso, onde parece que a matéria escura se comporta da maneira normal, como acontece no universo atual. "

O resultado final, Drew diz que "esta galáxia faz o que se espera de galáxias como ela e é a primeira confirmação sólida de que o que acontece nessas galáxias no universo atual é o mesmo que aconteceu no universo primitivo."

Drew planeja acompanhar este estudo com mais estudos da galáxia em seu projeto em andamento com o ALMA.