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Sinais de matéria escura encontrados além da gravidade

Pela primeira vez, a matéria escura pode ter sido observada interagindo com outra matéria escura por uma via diferente da força da gravidade. Observações de galáxias em colisão podem ter revelado os primeiros indícios intrigantes sobre a natureza deste componente misterioso do Universo. Segundo dados coletados pelo Very Largue Telescope – ESO e pelo telescópio espacial Hubble da NASA, os primeiros indícios da interação de matéria escura podem ter sido encontrados no aglomerado de galáxias Abell 3827.

A matéria escura

Estima-se que cerca de 95% (26,8% de matéria escura e 68,3% energia escura), da massa do nosso universo seja composta pela chamada matéria escura, um material que não pode ser observado diretamente. Teoricamente a matéria escura não emite nem tampouco absorve nenhum tipo de radiação eletromagnética ou luz, sendo assim virtualmente invisível; razão pela qual recebe o nome de matéria escura.

Embora seja impossível observa-la diretamente, podemos saber de sua existência por outros métodos, apesar da falta de interação por radiação e luz, a matéria escura pode interagir pela gravidade. Em meados dos anos de 1930, o astrônomo húngaro Fritz Zwicky, calculou a massa de certas galáxias,  o calculo o levou a perceber que a massa que ele havia calculado era cerca de quatrocentas vezes maior do a massa obtida pela observação das estrelas, essa seria explicada pela massa de matéria escura.

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As estruturas azuis pálidos estranhos que cercam as galáxias centrais são gravitacionalmente vistas com lentes de uma galáxia muito mais distante atrás do aglomerado. A distribuição de matéria escura no cluster é mostrado com linhas de contorno azul.

Detectando a matéria escura

Diversos experimentos já foram conduzidos ou estão em processo de construção para detectar a matéria escura, dentre os mais famosos podemos citar Dama/Libra,  CDMS-II,  XENON10, ZEPLIN-III, XENON100.

Porém, uma equipe de astrônomos estudando a colisão simultânea de quatro galáxias no aglomerado de galáxias Abell 3827, pode traçar onde a massa dentro do sistema e comparar a distribuição da matéria escura com as posições das galáxias luminosas.

Embora a matéria escura não possa ser vista, a equipe pode deduzir sua localização, usando uma técnica chamada de lente gravitacional. A massa de matéria escura em torno das galáxias em colisão distorce severamente o espaço-tempo, desviando o caminho dos raios de luz que vêm do fundo distante da galáxia , e distorce também a imagem formando arcos característicos.

Nosso entendimento atual é de que todos os aglomerados de galáxias  possuem matéria escura em seu interior. Sem o efeito restritivo da gravidade gerada pela matéria escura, as galáxias como a Via Láctea estariam a deriva. Para sustentar esse modelo 95  por cento da massa do Universo deve existir como matéria escura, e a sua verdadeira natureza ainda permanece um mistério.

Neste estudo, os pesquisadores observaram as quatro galáxias em colisão e descobriram que um aglomerado de matéria escura parecia estar ficando para trás da galáxia que o rodeia. A matéria escura está a cerca de 5000 anos-luz  atrás da galáxia, para se ter uma ideia as sondas Voyager da NASA levariam 90 milhões ano para viajar tão longe.

A defasagem entre a matéria escura e a galáxia associada é explicada durante as colisões, se a matéria escura interage com ela própria, mesmo muito ligeiramente, através de outras forças além fa gravidade. Esses dados são reveladores já que a matéria escura nunca antes foi observada interagindo em qualquer outra forma que não através da gravidade.

As simulações de computador mostram que o atrito extra a partir da colisão faria a matéria escura desacelerar. A natureza dessa interação é desconhecida e poderia ser causada por efeitos conhecidos ou estranhos, como forças desconhecidas. Tudo o que pode ser dito nesta altura é que não é a gravidade.

Os pesquisadores observam, que mais investigações ainda serão necessárias para comprovar essa interação, como o estudo de outros efeitos que também possam produzir esse atraso, observações semelhantes de mais galáxias, e simulações de computador de colisões galácticas.

Liliya Williams membro da equipe de pesquisa afirma que: “Nós sabemos que a matéria escura existe por causa da maneira que ele interage gravitacionalmente, ajudando a moldar o Universo, mas ainda sabemos embaraçosamente  pouco sobre o que matéria escura realmente é. Nossa observação sugere que a matéria escura pode interagir de outras formas além da gravidade, o que significa que poderíamos descartar algumas teorias fundamentais sobre o que a matéria escura pode ser”.

Referencias

  1. Richard Massey et al. The behaviour of dark matter associated with 4 bright cluster galaxies located in the 10 kpc core of Abell 3827. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015. Disponível em: <http://www.eso.org/public/news/eso1514/>
  2. Spergel, D. N.; Steinhardt, P. J. (2000). “Observational evidence for self-interacting cold dark matter”. Physical Review Letters. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.3760>
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Escrito por Equipe de Redação Ciências e Tecnologia

2 Comentários

  1. A revelação constante do Divino pelo Humano divino. Energia e matéria escura hoje, amanhã energia e matéria esclarecidas.

  2. antonio patinha

    PESQUISAS FEITAS EM ENERGIA ATMOSFERICA LEVA A REPENSAR AUMENTO DA TEMPERATURA 2100

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Pela primeira vez, a matéria escura pode ter sido observada interagindo com outra matéria escura por uma via diferente da força da gravidade. Observações de