A formação de estrelas em pequenas galáxias anãs pode lentamente "aquecer" a matéria escura, empurrando para fora. A imagem da esquerda mostra a densidade do gás hidrogênio de uma galáxia anã simulada, visto de cima. A imagem certa mostra o mesmo para uma galáxia anã real, IC 1613. Na simulação, A entrada e saída de gás repetidas fazem com que a força do campo gravitacional no centro do anão flutue. A matéria escura responde a isso migrando do centro da galáxia, um efeito conhecido como 'aquecimento de matéria escura'. Crédito:J. Read et al.
Os cientistas encontraram evidências de que a matéria escura pode ser aquecida e movida, como resultado da formação de estrelas nas galáxias. Os resultados fornecem a primeira evidência observacional para o efeito conhecido como 'aquecimento de matéria escura', e dar novas pistas sobre o que constitui a matéria escura. A pesquisa está publicada hoje na revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
No novo trabalho, cientistas da Universidade de Surrey, A Carnegie Mellon University e a ETH Zürich partiram em busca de evidências de matéria escura nos centros de galáxias anãs próximas. Galáxias anãs são pequenas, galáxias fracas normalmente encontradas orbitando galáxias maiores, como a nossa Via Láctea. Eles podem conter pistas que podem nos ajudar a entender melhor a natureza da matéria escura.
Acredita-se que a matéria escura constitua a maior parte da massa do universo. No entanto, uma vez que não interage com a luz da mesma forma que a matéria normal, só pode ser observado por meio de seus efeitos gravitacionais. A chave para estudá-lo, entretanto, pode estar em como as estrelas são formadas nessas galáxias.
Quando as estrelas se formam, os ventos fortes podem empurrar o gás e a poeira para longe do coração da galáxia. Como resultado, o centro da galáxia tem menos massa, que afeta quanta gravidade é sentida pela matéria escura restante. Com menos atração gravitacional, a matéria escura ganha energia e migra para longe do centro, um efeito denominado 'aquecimento de matéria escura'.
A equipe de astrofísicos mediu a quantidade de matéria escura nos centros de 16 galáxias anãs com histórias de formação estelar muito diferentes. Eles descobriram que as galáxias que pararam de formar estrelas há muito tempo tinham densidades de matéria escura mais altas em seus centros do que aquelas que ainda estão formando estrelas hoje. Isso apóia a teoria de que as galáxias mais antigas tiveram menos aquecimento de matéria escura.
Professor Justin Read, autor principal do estudo e chefe do Departamento de Física da Universidade de Surrey, disse:"Encontramos uma relação verdadeiramente notável entre a quantidade de matéria escura nos centros dessas minúsculas anãs, e a quantidade de formação de estrelas que experimentaram ao longo de suas vidas. A matéria escura no centro das anãs formadoras de estrelas parece ter sido 'aquecida' e empurrada para fora. "
As descobertas fornecem uma nova restrição aos modelos de matéria escura:a matéria escura deve ser capaz de formar galáxias anãs que exibem uma gama de densidades centrais, e essas densidades devem estar relacionadas com a quantidade de formação de estrelas.
Professor Matthew Walker, um co-autor da Carnegie Mellon University, acrescentou:"Este estudo pode ser a evidência" arma fumegante "que nos leva um passo mais perto de entender o que é a matéria escura. Nossa descoberta de que ela pode ser aquecida e movimentada ajuda a motivar pesquisas por uma partícula de matéria escura."
A equipe espera expandir este trabalho medindo a densidade central da matéria escura em uma amostra maior de anãs, empurrando para galáxias ainda mais fracas, e testar uma gama mais ampla de modelos de matéria escura.
