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Novos dados do Hubble explicam a falta de matéria escura
Novos dados do Hubble foram usados ​​para explicar a razãopor trás da falta de matéria escura em NGC 1052-DF4, que reside a 45 milhões de anos-luz de distância.
Por ESA / Centro de Informações Hubble - 26/11/2020


Esta imagem mostra o canãu ao redor das gala¡xias ultra difusas NGC 1052-DF4 e NGC 1052-DF2. Foi criado a partir de imagens que fazem parte do Digitized Sky Survey 2. O NGC 1052-DF2 ébasicamente invisível nesta imagem. Em 2018, uma equipe internacional de pesquisadores usando o telesca³pio espacial Hubble da NASA / ESA e vários outros observata³rios descobriram, pela primeira vez, uma gala¡xia em nossa vizinhana§a ca³smica que estãofaltando a maior parte de sua matéria escura. Esta descoberta da gala¡xia NGC 1052-DF2 foi uma surpresa para os astra´nomos, pois foi entendido que a matéria escura (DM) éum constituinte chave nos modelos atuais de formação e evolução de gala¡xias. Na verdade, sem a presença de DM, o gás primordial não teria força de gravidade suficiente para comea§ar a entrar em colapso e formar novas gala¡xias. Um ano depois, outra gala¡xia que perde a matéria escura foi descoberta, NGC 1052-DF4, que desencadeou debates intensos entre os astrônomos sobre a natureza desses objetos. Agora, novos dados do Hubble foram usados ​​para explicar a razãopor trás da falta de matéria escura em NGC 1052-DF4, que reside a 45 milhões de anos-luz de distância, fornecendo mais evidaªncias de interrupção das maranãs. Ao estudar a distribuição da luz e do aglomerado globular da gala¡xia, os astrônomos conclua­ram que as forças de gravidade da gala¡xia vizinha NGC 1035 removeram a matéria escura de NGC 1052-DF4 e agora estãodestruindo a gala¡xia. Crédito: ESA / Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2 Agradecimento: Davide de Martin que reside a 45 milhões de anos-luz de distância, fornecendo mais evidaªncias da interrupção das maranãs. Ao estudar a distribuição da luz e do aglomerado globular da gala¡xia, os astrônomos conclua­ram que as forças de gravidade da gala¡xia vizinha NGC 1035 removeram a matéria escura de NGC 1052-DF4 e agora estãodestruindo a gala¡xia. Crédito: ESA / Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2 Agradecimento: Davide de Martin que reside a 45 milhões de anos-luz de distância, fornecendo mais evidaªncias da interrupção das maranãs. Ao estudar a distribuição da luz e do aglomerado globular da gala¡xia, os astrônomos conclua­ram que as forças de gravidade da gala¡xia vizinha NGC 1035 removeram a matéria escura de NGC 1052-DF4 e agora estãodestruindo a gala¡xia. Crédito: ESA / Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2 Agradecimento: Davide de Martin

Novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA fornecem mais evidaªncias para a interrupção das maranãs na gala¡xia NGC 1052-DF4. Este resultado explica uma descoberta anterior de que esta gala¡xia estãoperdendo a maior parte de sua matéria escura. Ao estudar a distribuição da luz e do aglomerado globular da gala¡xia, os astrônomos conclua­ram que as forças de gravidade da gala¡xia vizinha NGC 1035 removeram a matéria escura de NGC 1052-DF4 e agora estãodestruindo a gala¡xia.

Em 2018, uma equipe internacional de pesquisadores usando o telesca³pio espacial Hubble da NASA / ESA e vários outros observata³rios descobriram, pela primeira vez, uma gala¡xia em nossa vizinhana§a ca³smica que estãofaltando a maior parte de sua matéria escura . Esta descoberta da gala¡xia NGC 1052-DF2 foi uma surpresa para os astra´nomos, pois foi entendido que a matéria escura (DM) éum constituinte chave nos modelos atuais de formação e evolução de gala¡xias. Na verdade, sem a presença de DM, o gás primordial não teria força de gravidade suficiente para comea§ar a entrar em colapso e formar novas gala¡xias. Um ano depois, outra gala¡xia que perde a matéria escura foi descoberta, NGC 1052-DF4, o que gerou intensos debates entre os astrônomos sobre a natureza desses objetos.

Agora, novos dados do Hubble foram usados ​​para explicar a razãopor trás da falta de matéria escura em NGC 1052-DF4, que reside a 45 milhões de anos-luz de distância. Mireia Montes, da Universidade de New South Wales, na Austra¡lia, liderou uma equipe internacional de astrônomos para estudar a gala¡xia usando imagens a³pticas profundas. Eles descobriram que a falta de matéria escura pode ser explicada pelos efeitos da interrupção das maranãs. As forças de gravidade da gala¡xia massiva vizinha NGC 1035 estãodestruindo a NGC 1052-DF4. Durante esse processo, a matéria escura éremovida, enquanto as estrelas sentem os efeitos da interação com outra gala¡xia em um esta¡gio posterior.

Atéagora, a remoção de matéria escura desta forma permaneceu escondida dos astra´nomos, pois são pode ser observada usando imagens extremamente profundas que podem revelar caracteri­sticas extremamente taªnues. "Usamos o Hubble de duas maneiras para descobrir que o NGC 1052-DF4 estãoexperimentando uma interação", explicou Montes. "Isso inclui estudar a luz da gala¡xia e a distribuição dos aglomerados globulares da gala¡xia ."

Graças a  alta resolução do Hubble, os astrônomos puderam identificar a população de aglomerados globulares da gala¡xia. O telesca³pio Gran Telescopio Canarias (GTC) de 10,4 metros e o telesca³pio IAC80 nas Cana¡rias, Espanha, também foram usados ​​para complementar as observações do Hubble, estudando os dados.

Esta imagem apresenta a regia£o ao redor da gala¡xia NGC 1052-DF4, feita pelo telesca³pio
IAC80 no Observatório Teide, em Tenerife. A figura destaca as principais gala¡xias no campo
de visão, incluindo NGC 1052-DF4 (centro da imagem), e sua vizinha NGC 1035
(centro esquerdo). Crédito: M. Montes et al.

“Nãobasta passar muito tempo a observar o objecto, mas évital um tratamento cuidadoso dos dados”, explicou o membro da equipa Raaºl Infante-Sainz do Instituto de Astrofísica de Canarias em Espanha. "Portanto, era importante que usa¡ssemos não apenas um telesca³pio / instrumento, mas vários (baseados no solo e no Espaço) para realizar esta pesquisa. Com a alta resolução do Hubble, podemos identificar os aglomerados globulares e, em seguida, com a fotometria GTC obtemos as propriedades físicas . "
 
Pensa-se que os aglomerados globulares se formam nos episãodios de intensa formação estelar que deu forma a s gala¡xias. Seus tamanhos compactos e luminosidade os tornam facilmente observa¡veis ​​e, portanto, são bons rastreadores das propriedades de sua gala¡xia hospedeira. Desta forma, estudando e caracterizando a distribuição espacial dos aglomerados em NGC 1052-DF4, os astrônomos podem desenvolver uma visão sobre o estado atual da própria gala¡xia. O alinhamento desses aglomerados sugere que eles estãosendo "despojados" de sua gala¡xia hospedeira, e isso apa³ia a conclusão de que a interrupção das maranãs estãoocorrendo.

Ao estudar a luz da gala¡xia, os astrônomos também encontraram evidaªncias de caudas de maranã, que são formadas de material que se afasta de NGC1052-DF4 - o que confirma ainda mais a conclusão de que este éum evento de interrupção. Ana¡lises adicionais conclua­ram que as partes centrais da gala¡xia permanecem intocadas e apenas ∼ 7% da massa estelar da gala¡xia estãohospedada nessas caudas de maranã. Isso significa que a matéria escura, que émenos concentrada que as estrelas, foi previamente e preferencialmente removida da gala¡xia, e agora o componente estelar externo estãocomea§ando a ser removido também.

"Este resultado éum bom indicador de que, enquanto a matéria escura da gala¡xia se evaporou do sistema, as estrelas são agora comea§am a sofrer o mecanismo de ruptura", explicou o membro da equipe Ignacio Trujillo, do Instituto de Astrofísica de Canarias da Espanha. "Com o tempo, NGC1052-DF4 serácanibalizado pelo grande sistema em torno de NGC1035, com pelo menos algumas de suas estrelas flutuando livremente no espaço profundo."

A descoberta de evidaªncias para apoiar o mecanismo de interrupção das maranãs como a explicação para a ausaªncia de matéria escura na gala¡xia não são resolveu um enigma astrona´mico, mas também trouxe um suspiro de ala­vio para os astra´nomos. Sem ele, os cientistas teriam que revisar nossa compreensão das leis da gravidade.

"Esta descoberta reconcilia o conhecimento existente de como as gala¡xias se formam e evoluem com o modelo cosmola³gico mais favora¡vel", acrescentou Montes.

Esses resultados foram publicados no Astrophysical Journal .

 

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