"VENDO" MATÉRIA ESCURA SOB UMA NOVA LUZ 10 de novembro de 2020
Impressão de artista de uma galáxia rodeada por distorções gravitacionais devido à matéria escura. As galáxias vivem em concentrações maiores de matéria escura invisível (a roxo nesta imagem), no entanto os efeitos da matéria escura podem ser vistos através da distorção de galáxias de fundo.
Crédito: Swinburne Astronomy Productions - James Josephides
Uma pequena equipa de astrónomos da Universidade de Tecnologia de Swinburne encontrou uma nova maneira de "ver" os elusivos halos de matéria escura que rodeiam as galáxias.
O nosso Universo está repleto de muitos milhares de milhões de galáxias. Aos nossos olhos - e em telescópios óticos - estas galáxias aparecem como coleções de milhões ou até biliões de estrelas. No entanto, esta é apenas a ponta do iceberg.
Um dos grandes puzzles da cosmologia é que os nossos telescópios veem apenas uma pequena fração da massa total que existe no Universo.
"A maioria - cerca de 85% - da massa do Universo é efetivamente invisível," diz o candidato a doutoramento Pol Gurri, de Swinburne, que liderou a nova investigação. "Ao contrário da matéria comum, esta matéria escura não produz, absorve ou reflete luz: apenas interage com o resto do Universo por meio da gravidade."
Então, como é que podemos medir o que não podemos ver? A chave é medir o efeito da gravidade que a matéria escura produz.
"É como olhar para uma bandeira para tentar determinar o vento. Não podemos ver o vento, mas o movimento da bandeira mostra quão forte o vento está a soprar," explica Gurri.
A nova investigação foca-se num efeito chamado lente gravitacional fraca, que é uma característica da teoria da relatividade geral 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 investigação. "É um pouco como olhar para uma mesa através da base de um copo de vinho."
A equipa de Swinburne utilizou o Telescópio ANU de 2,3 metros, localizado perto de Coonabarabran, Austrália, para mapear como as galáxias com lentes gravitacionais estão a girar.
"Tendo em conta que sabemos como as estrelas e o gás devem mover-se dentro das galáxias, sabemos mais ou menos o aspeto desta galáxia," diz Gurri. "Medindo o quão distorcidas são as imagens reais da galáxia, então podemos descobrir quanta matéria escura seria necessária para explicar o que vemos."
A nova investigação mostra como esta informação de velocidade permite uma medição muito mais precisa do efeito de lente do que seria possível usando apenas a forma.
"Com a nossa nova maneira de ver a matéria escura, esperamos obter uma imagem mais clara de onde está a matéria escura e que papel ela desempenha no modo como as galáxias se formam," acrescenta Gurri.
As lentes gravitacionais fracas já são uma das formas mais bem-sucedidas de mapear o conteúdo de matéria escura do Universo, com grandes investimentos globais de tempo e recursos. O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o Telescópio Espacial Euclid da ESA (ambos com lançamento previsto para 2022) foram projetados, em parte, para fazer tipos semelhantes de medições.
"Mostrámos que podemos fazer uma contribuição real para estes esforços globais, mesmo com um telescópio relativamente pequeno construído na década de 1980, apenas pensando no problema de uma maneira diferente", diz o professor Taylor.
O novo trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
