p Uma equipe liderada por astrônomos da Universidade da Califórnia, Riverside, descobriu que algumas galáxias anãs podem hoje parecer livres de matéria escura, embora tenham se formado como galáxias dominadas por matéria escura no passado. p Galáxias que parecem ter pouca ou nenhuma matéria escura - material não luminoso que se acredita constituir 85% da matéria no universo - complicam a compreensão dos astrônomos sobre o conteúdo de matéria escura do universo. Essas galáxias, que foram encontrados recentemente em observações, desafiar um modelo cosmológico usado por astrônomos chamado Lambda Cold Dark Matter, ou LCDM, onde todas as galáxias são cercadas por um halo de matéria escura massivo e extenso.

p Galáxias livres de matéria escura não são bem compreendidas pela comunidade astronômica. Uma maneira de estudar os possíveis mecanismos de formação dessas galáxias elusivas - as galáxias ultradifusas DF2 e DF4 são exemplos - é encontrar objetos semelhantes em simulações numéricas e estudar sua evolução no tempo e as circunstâncias que levam à perda de matéria escura.

p Jessica Doppel, um estudante de graduação no Departamento de Física e Astronomia da UC Riverside e o primeiro autor de um artigo de pesquisa publicado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society , explicou que em um universo LCDM todas as galáxias deveriam ser dominadas por matéria escura.

p "Esse é o desafio, "disse ela." Encontrar análogos em simulações do que os observadores veem é significativo e não garantido. Começar a identificar as origens desses tipos de objetos e suas populações de aglomerados globulares frequentemente anômalos nos permite solidificar ainda mais nossa estrutura teórica de matéria escura e formação de galáxias e confirma que nenhuma forma alternativa de matéria escura é necessária. Descobrimos que a matéria escura fria tem um bom desempenho. "

p Para o estudo, os pesquisadores usaram simulação cosmológica e hidrodinâmica chamada Illustris, que oferece um modelo de formação de galáxias que inclui evolução estelar, feedback de supernova, crescimento de buraco negro, e fusões. Os pesquisadores descobriram que algumas "galáxias anãs" em aglomerados tinham conteúdo estelar semelhante, números de aglomerados globulares, e massa de matéria escura como DF2 e DF4. Como o nome sugere, uma galáxia anã é pequena, compreendendo até vários bilhões de estrelas. Em contraste, a via Láctea, que tem mais de 20 galáxias anãs conhecidas orbitando, tem 200 a 400 bilhões de estrelas. Os aglomerados globulares são frequentemente usados ​​para estimar o conteúdo de matéria escura das galáxias, especialmente anões.

p Os pesquisadores usaram a simulação Illustris para investigar a origem de galáxias anãs estranhas, como DF2 e DF4. Eles encontraram análogos simulados para anãs livres de matéria escura na forma de objetos que evoluíram dentro dos aglomerados de galáxias por um longo tempo e perderam mais de 90% de sua matéria escura por meio da remoção de maré - a remoção de material pelas forças das marés galácticas .

p "Interessantemente, o mesmo mecanismo de remoção de maré é capaz de explicar outras propriedades de anãs como DF2 e DF4 - por exemplo, o fato de serem galáxias "ultradifusas", "disse a coautora Laura Sales, professor associado de física e astronomia na UCR e orientador de pós-graduação da Doppel. "Nossas simulações sugerem uma solução combinada para a estrutura dessas anãs e seu baixo conteúdo de matéria escura. Possivelmente, a perda extrema de massa de maré em galáxias anãs normais é como os objetos ultradifusos são formados. "

p Em colaboração com pesquisadores do Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, O grupo de vendas está atualmente trabalhando com simulações aprimoradas que apresentam física mais detalhada e uma resolução numérica cerca de 16 vezes melhor do que a simulação Illustris.

p "Com esses dados, seremos capazes de estender nosso estudo para anãs de massa ainda mais baixa, que são mais abundantes no universo e espera-se que sejam mais matéria escura dominada em seus centros, tornando-os mais desafiadores de explicar, "Doppel disse." Vamos explorar se a remoção das marés pode fornecer um caminho para esgotar os anões de seu conteúdo interno de matéria escura. Pretendemos fazer previsões sobre as estrelas dos anões, aglomerado globular, e conteúdo de matéria escura, que iremos então comparar com observações futuras. "