p Olhe para uma galáxia, O que você vê? Provavelmente muitas estrelas. Nebulosas também. E provavelmente é isso. Um monte de estrelas e gás em uma variedade de sortimentos coloridos; uma delícia para os olhos. E enterrado entre aquelas estrelas, se você olhasse com cuidado, você pode encontrar planetas, buracos negros, anãs brancas, asteróides, e todos os tipos de probabilidades e pontas sortidas. O meio galáctico usual. p O que você não veria é do que realmente é feita a maior parte dessa galáxia. Você não veria o invisível, o oculto. Você não veria a maior parte dessa massa galáctica. Você não veria a matéria escura.

p Dark Matters Most

p A matéria escura é uma forma hipotética de matéria, e nessa hipótese você está nadando nele agora. Tanto quanto podemos dizer, com base em décadas de cuidado, observações meticulosas de tudo, desde o movimento das estrelas dentro das galáxias, passando pelo movimento das galáxias dentro dos aglomerados, até os primeiros momentos do big bang e o crescimento da estrutura em todo o universo (ou seja, trabalhamos muito nisso), nosso cosmos não é o que parece na superfície.

p O principal resultado:a maior parte da matéria-prima em nosso universo simplesmente não interage com a luz. Seu nome usual é "matéria escura, "mas um nome melhor pode ser uma questão invisível. Não temos certeza do que é (ainda estamos trabalhando nessa parte), mas a matéria escura parece ser algum tipo de partícula microscópica que inunda todas as galáxias, imbuindo-os com massa extra. Porque esta matéria escura não interage com a luz, não sente nada a ver com a força eletromagnética, o que significa que simplesmente passa pela matéria normal sem perceber ou se importar nem um pouco.

p O Peso de Nada

p Tão poderosa quanto esta matéria escura é em termos de explicar problemas profundos e desconcertantes do universo, tem alguns pontos fracos. Mais notavelmente, quando os astrofísicos executam simulações de computador do crescimento das galáxias - rastreando sua formação e evolução ao longo de bilhões de anos usando toda a física conhecida que faz de uma galáxia uma galáxia - eles descobrem que a matéria escura tende a realmente, realmente se aglomeram em densidades obscenamente altas no centro dessas galáxias.

p Essa é uma previsão excelente e elegante por si só, mas não está de acordo com as observações. Embora não possamos ver diretamente a matéria escura (lembre-se:invisível), podemos ver seus efeitos em todo o resto, incluindo matéria normal. A matéria escura pode não jogar o jogo eletromagnético, mas fala com a gravidade, porque a gravidade é superamigável e é capaz de falar com cada fragmento de massa e energia em todo o universo.

p Então, se você preencher uma galáxia com matéria escura, e a matéria escura tende a se aglomerar muito no centro, então haverá muito peso no centro da galáxia, extraindo o gás circundante. À medida que esse gás se comprime no núcleo, vai encolher e entrar em colapso, desencadeando eventos massivos de formação de estrelas, lançando ninhadas de novas estrelas.

p Em outras palavras, os núcleos das galáxias deveriam ter pilhas e mais pilhas moleculares de gás e estrelas. E embora os centros galácticos sejam lugares muito ricos, eles não são tão ricos.

p A conclusão de que a previsão banal sobre o comportamento da matéria escura em núcleos galácticos não é tudo. Já que temos tantos outros bons motivos para acreditar que a matéria escura é uma coisa, a questão passa a ser:o que o tira do cerne?

p Agitando as coisas

p Dê a dez físicos teóricos um problema e eles surgirão com uma dúzia de soluções. E no caso da "cúspide" dos núcleos de matéria escura, eles conseguiram dar todos os tipos de explicações divertidas. Talvez a matéria escura seja mais exótica do que pensamos, capaz de interagir levemente consigo mesmo por meio de uma nova quinta força da natureza, alisando-se no núcleo. Talvez a matéria escura seja um pouco naturalmente quente e energética, e tem dificuldade em agrupar-se no centro.

p Por mais legais que sejam essas opções, talvez a explicação seja algo mais mundano. A matéria escura pode influenciar o comportamento da matéria normal por meio da gravidade, e o mesmo é verdade ao contrário. Embora substancialmente menos volumoso do que suas contrapartes escuras, a matéria regular do nosso universo pode puxar, puxar e espalhar tudo o mais, mesmo que seja apenas um pouquinho.

p Recentemente, uma equipe de astrônomos estudou várias populações de galáxias anãs, onde a ligação entre a matéria escura e normal poderia ser examinada mais facilmente. Eles usaram essas amostras para procurar qualquer relação entre a formação de estrelas e a densidade central. Neste cenário, se uma galáxia experimentou muita formação estelar recente, desencadeando ventos explosivos de supernova e outras explosões temperamentais, então isso tiraria muita matéria normal do núcleo, e a gravidade faria seu trabalho e puxaria parte da matéria escura junto com a matéria normal.

p O estudo encontrou um resultado intrigante:galáxias anãs com muita formação estelar recente ("recente" ocorrendo nos últimos seis bilhões de anos) tinham densidades centrais mais suaves, enquanto seus irmãos menos ativos eram muito mais cúspides em seus centros, favorecendo esta hipótese de que a matéria normal pode de fato influenciar o escuro. Embora isso não resolva completamente o enigma da natureza da matéria escura, é um passo substancial à frente.