Matéria Escura em Movimento

A formação de estrelas em minúsculas galáxias anãs pode lentamente "aquecer" a matéria escura, empurrando-a para fora. A imagem da esquerda mostra a simulação da densidade do gás hidrogênio de uma galáxia anã, vista de cima. A imagem à direita mostra o mesmo para uma galáxia anã real, IC 1613. Na simulação, a entrada e saída de gás repetidas vezes faz flutuar a força do campo gravitacional no centro da anã. A matéria escura responde a isso migrando para fora do centro da galáxia, um efeito conhecido como "aquecimento da matéria escura".

Os cientistas encontraram evidências de que a matéria escura pode ser aquecida e movimentada, como resultado da formação de estrelas nas galáxias. Os resultados fornecem a primeira evidência observacional para o efeito conhecido como "aquecimento da matéria escura", e dão novas pistas sobre o que compõe a matéria escura. A pesquisa foi publicada na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
No novo trabalho, cientistas da Universidade de Surrey, Carnegie Mellon University e ETH Zurich partiram em busca de evidências de matéria escura nos centros de galáxias anãs próximas. Galáxias anãs são galáxias pequenas e fracas que são normalmente encontradas em órbitas de galáxias maiores, como a nossa Via Láctea. Elas podem conter pistas que podem nos ajudar a entender melhor a natureza da matéria escura.
A matéria escura é considerada a maior parte da massa do Universo. No entanto, uma vez que não interage com a luz da mesma maneira que a matéria normal, ela só pode ser observada através de seus efeitos gravitacionais. A chave para estudá-la pode, no entanto, estar em como as estrelas são formadas nessas galáxias.
Quando as estrelas se formam, ventos fortes podem empurrar gás e poeira para longe do coração da galáxia. Como resultado, o centro da galáxia fica com menos massa, o que afeta o quanto a gravidade é afetada pela matéria escura restante. Com menos atração gravitacional, a matéria escura ganha energia e migra para longe do centro, um efeito chamado "aquecimento da matéria escura".
A equipe de astrofísicos mediu a quantidade de matéria escura nos centros de 16 galáxias anãs com histórias de formação de estrelas muito diferentes. Eles descobriram que as galáxias que pararam de formar estrelas há muito tempo tinham maiores densidades de matéria escura em seus centros do que aquelas que ainda estão formando estrelas hoje. Isso apoia a teoria de que as galáxias mais antigas tinham menos "aquecimento da matéria escura".
O professor Justin Read, principal autor do estudo e chefe do Departamento de Física da Universidade de Surrey, disse: "Nós encontramos uma relação verdadeiramente notável entre a quantidade de matéria escura nos centros dessas minúsculas anãs, e a quantidade de formação de estrelas 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 faixa de densidades centrais, e essas densidades devem estar relacionadas à quantidade de formação de estrelas.
O professor Matthew Walker, co-autor da Carnegie Mellon University, acrescentou: "Este estudo pode ser a evidência que nos leva um passo mais perto de entender o que é a matéria escura. Nosso achado de que pode ser aquecido e movimentado ajuda a motivar as buscas por uma partícula de matéria escura".
A equipe espera expandir esse trabalho medindo a densidade central de matéria escura em uma amostra maior de anãs, investigando galáxias ainda mais fracas e testando uma gama maior de modelos de matéria escura.

Fonte: Space Daily via University of Surrey