Astrônomos Acham Segunda Galáxia sem Matéria Escura

A galáxia transparente NGC 1052-DF2 é conhecida como uma galáxia ultra-difusa, ou UDG. Esta foi a primeira galáxia, descoberta pelos astrônomos, contendo pouca ou nenhuma matéria escura. Agora a mesma equipe encontrou outra.

Depois de receber elogios e ceticismo, a equipe de astrônomos que descobriu a NGC 1052-DF2 - a primeira galáxia conhecida a conter pouca ou nenhuma matéria escura - está de volta com evidências mais fortes sobre sua natureza bizarra.
A matéria escura é uma substância misteriosa e invisível que tipicamente domina a composição das galáxias; encontrar um objeto que está faltando matéria escura é sem precedentes, e veio como uma surpresa completa.
Apesar de termos feito todas as checagens em que podíamos pensar, estávamos preocupados que a natureza estivesse "conspirando" para fazer algo parecer realmente especial, enquanto era realmente algo mais mundano", disse o líder da equipe Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale.
Agora, a equipe de van Dokkum não tem um, mas dois novos estudos apoiando suas observações iniciais, demonstrando que a matéria escura é, na verdade, separável das galáxias.
Os membros da equipe incluem Roberto Abraham, Professor de Astronomia e Astrofísica na Universidade de Toronto, Aaron Romanowsky, Professor Associado de Física e Astronomia na Universidade Estadual de San Jose, Charlie Conroy, Professor de Astronomia na Universidade de Harvard, e Shany Danieli, uma estudante de graduação na Universidade de Yale.
"O fato de que estamos vendo algo que é completamente novo é o que é tão fascinante", disse Danieli, que viu pela primeira vez a galáxia há dois anos. "Ninguém sabia que tais galáxias existiam, e a melhor coisa do mundo para um estudante de astronomia é descobrir um objeto, seja um planeta, uma estrela ou uma galáxia, sobre o qual ninguém sabia ou sequer pensava".
No primeiro estudo, a equipe confirmou suas observações iniciais da NGC 1052-DF2, ou DF2, que mostram que a matéria escura está praticamente ausente na galáxia. Usando o Keck Cosmic Web Imager do Observatório W. Keck (KCWI), eles coletaram medições mais precisas e descobriram que os aglomerados globulares dentro da galáxia estão realmente se movendo a uma velocidade consistente com a massa da matéria normal da galáxia. Se houvesse matéria escura no DF2, os aglomerados estariam se movendo muito mais rápido.
"O KCWI é único por causa da combinação de sua grande área de pesquisa", disse a principal autora, Danieli. "O instrumento não só nos permite ver toda a galáxia de uma só vez, mas sua alta resolução espectral também nos permite medir a massa com precisão. Não há outro instrumento no mundo que tenha essas duas propriedades".
No segundo estudo, van Dokkum e Danieli, juntamente com os membros da equipe, usaram o Espectrômetro de Imagens de Baixa Resolução do Observatório Keck (LRIS) para encontrar outro galáxia desprovida de matéria escura, chamada NGC 1052-DF4, ou DF4 para encurtar.
"Descobrir uma segunda galáxia com muito pouca ou nenhuma matéria escura é tão excitante quanto a descoberta inicial do DF2", disse van Dokkum, que é o principal autor do artigo da DF4. "Isso significa que as chances de encontrar mais dessas galáxias são agora maiores do que pensávamos anteriormente. Como não temos boas ideias de como essas galáxias foram formadas, espero que essas descobertas encorajem mais cientistas a trabalhar neste enigma".
Como DF2, DF4 pertence a uma classe relativamente nova de galáxias chamadas galáxias ultra-difusas (UDGs). Elas são tão grandes quanto a Via Láctea, mas têm entre 100 a 1.000 vezes menos estrelas, fazendo com que pareçam suaves e translúcidas, portanto difíceis de serem observadas.
Esta descoberta chocante atraiu algumas críticas quando a equipe anunciou seus resultados em março de 2018.
"Foi um pouco estressante às vezes", disse van Dokkum. "Por um lado, é assim que o processo científico deve funcionar; você vê algo interessante, outras pessoas discordam, você obtém novos dados e, no final, aprende mais sobre o Universo. Por outro lado, embora a maioria das críticas eram construtivas e educadas, nem todas eram. Toda vez que uma nova crítica surgia, precisávamos nos debruçar e descobrir se havíamos perdido alguma coisa".
Van Dokkum diz que está orgulhoso de sua equipe por se reunir nesses momentos difíceis. Seu trabalho árduo valeu a pena, com o Universo cooperando e dando mais motivos para procurar outros UDGs como DF2 e DF4.
Danieli está liderando uma ampla pesquisa de área com o Dragonfly Telephoto Array (DTA) para procurar mais exemplos de uma maneira sistemática e, em seguida, observar os candidatos novamente usando os telescópios Keck.
"Esperamos em seguida descobrir quão comuns são essas galáxias e se elas existem em outras áreas do Universo", disse Danieli. "Queremos encontrar mais evidências que nos ajudem a entender como as propriedades dessas galáxias funcionam com nossas teorias atuais. Nossa esperança é que isso nos leve um passo adiante na compreensão de um dos maiores mistérios de nosso universo - a natureza da matéria escura".

Fonte: Space Daily