p Aceleração em função do raio em NGC 4455, uma das galáxias estudadas. Crédito:Di Paolo et al. modificado da pesquisa SDSS9.
p Tão fascinante quanto misterioso, a matéria escura é um dos maiores enigmas da astrofísica e cosmologia. Acredita-se que seja responsável por 90 por cento da matéria do universo, mas sua existência foi demonstrada apenas indiretamente, e recentemente foi questionado. Uma nova pesquisa conduzida pela SISSA remove as dúvidas recentes sobre a presença de matéria escura dentro das galáxias, refutando as relações empíricas em apoio a teorias alternativas. O estudo, publicado no
Astrophysical Journal , também oferece novos insights sobre a compreensão da natureza da matéria escura e sua relação com a matéria comum. p Da expansão do universo ao movimento das estrelas nas galáxias, há muitos fenômenos que não podem ser explicados apenas pela presença de matéria bariônica. A força atrativa gerada pela matéria é insuficiente para explicar os efeitos gravitacionais observáveis. Isso levou à teoria da existência de matéria escura indetectável, e a ideia de que as galáxias estão embutidas em seu halo esférico.
p "Três anos atrás, alguns colegas da Case Western Reserve University questionaram fortemente nossa compreensão do universo e o trabalho aprofundado de muitos pesquisadores, lançando dúvidas sobre a existência de matéria escura nas galáxias, "explica Chiara Di Paolo, estudante de doutorado em astrofísica na SISSA. "Analisando as curvas de rotação de 153 galáxias, principalmente do tipo espiral 'clássico', eles obtiveram uma relação empírica entre a aceleração gravitacional total das estrelas (observada) e o componente que observaríamos na presença de apenas matéria comum na teoria newtoniana clássica. Esta relação empírica, que parecia válido em todas as galáxias que analisaram e em qualquer raio galáctico, motivou a explicação da aceleração gravitacional sem necessariamente questionar a matéria escura, mas envolvendo, por exemplo, teorias da gravidade modificada, como a dinâmica newtoniana modificada (MOND). "
p Di Paolo e seus colaboradores queriam verificar essa relação, analisar as curvas de rotação de galáxias diferentes do tipo espiral clássico - 72 galáxias com baixo brilho de superfície (LSB) e 34 galáxias de disco anão. Eles produziram resultados mais extensos, encontrando um relacionamento, que, além da aceleração gravitacional total e seu componente normal, também envolve o raio galáctico e a morfologia das galáxias.
p "Estudamos a relação entre a aceleração total e seu componente comum em 106 galáxias, obtendo resultados diferentes daqueles que haviam sido observados anteriormente, "explica Paolo Salucci, professor de astrofísica do SISSA e um dos autores da pesquisa. "Isso não apenas demonstra a inexatidão da relação empírica descrita anteriormente, mas remove dúvidas sobre a existência de matéria escura nas galáxias. Além disso, a nova relação encontrada pode fornecer informações cruciais sobre a compreensão da natureza deste componente indefinido. "