Tecnologia Científica

Vendo a matéria escura sob uma nova luz
Os cientistas estimam atualmente que até85% da massa do universo éefetivamente invisível.
Por Morgan Hollis, - 06/11/2020


Impressão arta­stica de uma gala¡xia cercada por distorções gravitacionais devido a  matéria escura. Gala¡xias vivem dentro de concentrações maiores de matéria escura invisível (de cor roxa nesta imagem), no entanto, os efeitos da matéria escura podem ser vistos observando-se as deformações das gala¡xias de fundo. Crédito: Swinburne Astronomy Productions - James Josephides

Uma pequena equipe de astrônomos descobriu uma nova maneira de "ver" os elusivos halos de matéria escura que circundam as gala¡xias, com uma nova técnica 10 vezes mais precisa do que o melhor manãtodo anterior. O trabalho foi publicado em Avisos Mensais da Royal Astronomical Society .


Os cientistas estimam atualmente que até85% da massa do universo éefetivamente invisível. Essa " matéria escura " não pode ser observada diretamente, porque não interage com a luz da mesma forma que a matéria comum que compaµe estrelas, planetas e a vida na Terra.

Então, como medimos o que não pode ser visto? A chave émedir o efeito da gravidade que a matéria escura produz.

Pol Gurri, o Ph.D. O estudante da Swinburne University of Technology que liderou a nova pesquisa explica: "a‰ como olhar para uma bandeira para tentar saber a quantidade de vento que existe. Vocaª não pode ver o vento, mas o movimento da bandeira mostra a força do vento. "

A nova pesquisa enfoca um efeito chamado lente gravitacional fraca, que éuma caracterí­stica da teoria geral da relatividade de Einstein. "A matéria escura distorce levemente a imagem de qualquer coisa por trás dela", diz o professor associado Edward Taylor, que também esteve envolvido na pesquisa. "O efeito éum pouco como ler um jornal atravanãs da base de uma taa§a de vinho."

Imagem processada de uma gala¡xia espiral, como pode ser observado após efeitos de
lentes distorcerem a verdadeira forma da gala¡xia. Ao medir o movimento orbital do gás
dentro de uma gala¡xia distante (visto aqui em rosa), as distorções gravitacionais podem
ser medidas com muito mais precisão do que era possí­vel anteriormente.
Crédito: imagem original por usua¡rio Det58 da ESA / Hubble & NASA /
Flickr, modificação da imagem por Pol Gurri

Lentes gravitacionais fracas já são uma das formas mais bem-sucedidas de mapear o conteaºdo de matéria escura do Universo. Agora, a equipe de Swinburne usou o Telescópio ANU 2.3m na Austra¡lia para mapear como as gala¡xias com lentes gravitacionais estãogirando. "Porque sabemos como as estrelas e o gás devem se mover dentro das gala¡xias, sabemos aproximadamente como essa gala¡xia deveria se parecer", diz Gurri. "Medindo o quanto distorcidas são as imagens reais da gala¡xia, então podemos descobrir quanta matéria escura seria necessa¡ria para explicar o que vemos."

A nova pesquisa mostra como essa informação de velocidade permite uma medição muito mais precisa do efeito de lente do que seria possí­vel usando apenas a forma. "Com nossa nova maneira de ver a matéria escura", diz Gurri, "esperamos obter uma imagem mais clara de onde estãoa matéria escura e que papel ela desempenha na forma como as gala¡xias se formam."

Fotografia do telesca³pio de 2,3 m da Australian National University (ANU) no Siding
Spring Observatory. Crédito: Australian National University

Futuras missaµes espaciais, como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o Telescópio Espacial Euclid da Agência Espacial Europeia, são projetadas, em parte, para fazer esses tipos de medições com base nas formas de centenas de milhões de gala¡xias. “Mostramos que podemos dar uma contribuição real a esses esforços globais com um telesca³pio relativamente pequeno construa­do na década de 1980, apenas pensando no problema de uma maneira diferente”, acrescenta Taylor.

 

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