p Mapa projetado de densidade de matéria escura, criado usando uma simulação medindo 2,4 bilhões de anos-luz de cada lado. . O quadrado intermediário (canto superior direito) tem pouco menos de um milhão de anos-luz de diâmetro. O menor quadrado (canto inferior esquerdo) é o zoom mais profundo:tem apenas 783 anos-luz de diâmetro, equivalente a 500 vezes o tamanho do sistema solar. No quadrado intermediário (canto superior direito), os maiores halos de matéria escura têm uma massa semelhante à de um rico aglomerado de galáxias (um milhão de trilhões de vezes a massa do Sol). No menor quadrado (embaixo à direita), os menores halos claramente visíveis têm uma massa comparável à da Terra (0,000003 a massa do Sol). Crédito:Dr. Sownak Bose, Centro de Astrofísica, Universidade de Harvard
p Os cosmologistas deram um zoom nos menores aglomerados de matéria escura em um universo virtual - o que poderia nos ajudar a encontrar a coisa real no espaço. p Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo a Durham University, REINO UNIDO, usou supercomputadores na Europa e na China para focar em uma região típica de um universo gerado por computador.
p O zoom que eles conseguiram alcançar é o equivalente a ver uma pulga na superfície da lua.
p Isso permitiu que eles fizessem fotos e análises detalhadas de centenas de aglomerados virtuais de matéria escura (ou halos), do maior ao menor.
p Partículas de matéria escura podem colidir com antipartículas de matéria escura perto do centro dos halos, onde, de acordo com algumas teorias, eles são convertidos em uma explosão de radiação de raios gama energética.
p Suas descobertas, publicado na prestigiosa revista
Natureza , Isso poderia significar que esses halos muito pequenos poderiam ser identificados em observações futuras pela radiação que eles supostamente emitem.
p Professor Co-autor Carlos Frenk, Professor Ogden de Física Fundamental no Instituto de Cosmologia Computacional, na Durham University, REINO UNIDO, disse:"Ao ampliar esses halos de matéria escura relativamente pequenos, podemos calcular a quantidade de radiação que se espera vir de halos de tamanhos diferentes.
p "A maior parte dessa radiação seria emitida por halos de matéria escura muito pequenos para conter estrelas e futuros observatórios de raios gama podem ser capazes de detectar essas emissões, tornando esses pequenos objetos individualmente ou coletivamente "visíveis".
p "Isso confirmaria a natureza hipotética da matéria escura, que pode não estar totalmente escuro, afinal. "
p A maior parte da matéria no universo é escura (além da radiação gama que eles emitem em circunstâncias excepcionais) e completamente diferente na natureza da matéria que compõe as estrelas, planetas e pessoas.
p O universo é feito de aproximadamente 27 por cento de matéria escura com o resto consistindo em grande parte na igualmente misteriosa energia escura. Matéria normal, como planetas e estrelas, representa um número relativamente pequeno de cinco por cento do universo.
p Mapa projetado de densidade de matéria escura, criado usando uma simulação medindo 2,4 bilhões de anos-luz de cada lado. O quadrado inserido (canto inferior esquerdo) é o zoom mais profundo na simulação:tem apenas 783 anos-luz de diâmetro, equivalente a 500 vezes o tamanho do sistema solar. No quadrado inserido, os menores halos de matéria escura claramente visíveis têm uma massa comparável à da Terra (0,000003 a massa do Sol). Crédito:Dr. Sownak Bose, Centro de Astrofísica, Universidade de Harvard.
p As galáxias se formaram e cresceram quando o gás resfriou e condensou no centro de enormes aglomerados dessa matéria escura - os chamados halos de matéria escura.
p Os astrônomos podem inferir a estrutura de grandes halos de matéria escura a partir das propriedades das galáxias e do gás dentro delas.
p Os maiores halos contêm enormes coleções de centenas de galáxias brilhantes, chamados aglomerados de galáxias, pesando 1, 000 trilhões de vezes mais do que o nosso sol.
p Contudo, os cientistas não têm informações diretas sobre halos menores de matéria escura que são muito pequenos para conter uma galáxia. Eles só podem ser estudados simulando a evolução do Universo em um grande supercomputador.
p Acredita-se que os menores tenham a mesma massa da Terra, de acordo com as teorias científicas populares atuais sobre a matéria escura que fundamentam a nova pesquisa.
p As simulações foram realizadas utilizando o supercomputador Cosmology Machine, parte das instalações de computação de alto desempenho DiRAC em Durham, financiado pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC), e computadores na Academia Chinesa de Ciências.
p Ao ampliar o universo virtual em detalhes microscópicos, os pesquisadores foram capazes de estudar a estrutura dos halos de matéria escura variando em massa da Terra a um grande aglomerado de galáxias.
p A impressão de um artista de halos de matéria escura com várias massas no Universo. Crédito:YU Jingchuan, Planetário de Pequim
p Surpreendentemente, eles descobriram que halos de todos os tamanhos têm uma estrutura interna muito semelhante e são extremamente densos no centro, tornando-se cada vez mais espalhado, com aglomerados menores orbitando em suas regiões externas.
p Os pesquisadores disseram que sem uma escala de medida era quase impossível diferenciar uma imagem de um halo de matéria escura de uma galáxia massiva de um halo com uma massa de uma fração da do Sol.
p Professor co-autor Simon White, do Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha, disse:"Esperamos que pequenos halos de matéria escura sejam extremamente numerosos, contendo uma fração substancial de toda a matéria escura do universo, mas permaneceriam principalmente escuros ao longo da história cósmica porque estrelas e galáxias crescem apenas em halos mais de um milhão de vezes mais massivas que o Sol.
p "Nossa pesquisa lança luz sobre esses pequenos halos enquanto buscamos aprender mais sobre o que é a matéria escura e o papel que ela desempenha na evolução do universo."
