Uma equipa internacional de investigadores, utilizando uma rede mundial de radiotelescópios, incluindo o VLBA (Very Long Baseline Array) e o GBT (Green Bank Telescope), detetou um enigmático objeto escuro com uma massa cerca de um milhão de vezes superior à do nosso Sol, sem observar qualquer emissão de luz. Este é o objeto escuro de menor massa alguma vez detetado a uma distância cosmológica usando apenas a sua influência gravitacional, constituindo um marco importante na tentativa de desvendar a natureza da matéria escura.

A descoberta utiliza uma técnica conhecida como interferometria de longa linha de base para formar um telescópio global, do tamanho da Terra, que capta imagens extremamente nítidas de fenómenos cósmicos. A equipa observou um sistema de galáxias distantes, JVAS B1938+666, onde a luz de uma galáxia de fundo sofre o efeito de lente gravitacional de uma galáxia em primeiro plano, produzindo belos arcos e imagens múltiplas.

"Vimos imediatamente um 'beliscão' no arco gravitacional", disse o professor John McKean, autor principal do artigo que apresenta a bela imagem da lente gravitacional. "Apenas um pequeno aglomerado de massa - um objeto escuro de outro modo invisível - poderia explicar esta anomalia no arco da lente".

O objeto recentemente caracterizado é indetetável nos comprimentos de onda do infravermelho ou no rádio e foi encontrado a cerca de 10 mil milhões de anos-luz da Terra, cerca de 6,5 mil milhões de anos após o Big Bang. A sua deteção foi possível graças ao método de imagem gravitacional, que mapeia sensivelmente a forma como a luz de fontes de fundo é deformada por uma massa invisível. A concentração de massa, designada por "V" no estudo, tem uma massa cilíndrica equivalente a 1,13 milhões de sóis num raio de 80 parsecs. Trata-se de um nível de precisão e de distância nunca antes alcançado para objetos tão pequenos e ténues.

"Encontrar aglomerados de matéria escura como este é um teste crítico à nossa compreensão de como as galáxias se formam", disse o Dr. Devon Powell (Instituto Max Planck de Astrofísica), autor principal do artigo científico que acompanha a publicação na revista Nature Astronomy. "A descoberta enquadra-se perfeitamente no número de objetos escuros que esperávamos encontrar, mas cada nova deteção ajuda a refinar ou a desafiar as nossas teorias".

Para o conseguir, a equipa desenvolveu algoritmos computacionais avançados e utilizou supercomputadores para processar e modelar vastos conjuntos de dados. "Esperamos que todas as galáxias, incluindo a nossa Via Láctea, estejam cheias de aglomerados de matéria escura, mas encontrá-los e convencer a comunidade de que existem requer uma grande quantidade de cálculos numéricos", disse a Dra. Simona Vegetti (Instituto Max Planck de Astrofísica). A sua abordagem permitirá aos astrónomos sondar a estrutura da matéria escura ao longo do tempo cósmico, abrindo a porta à descoberta de mais objetos deste tipo e examinando se as teorias atuais sobre a formação de galáxias resistem ao escrutínio.

As observações realçam ainda mais o poder de reunir radiotelescópios de todo o mundo para ultrapassar os limites da sensibilidade e da resolução angular. O GBT e o VLBA, ambos operados pelo NRAO (National Radio Astronomy Observatory) da NSF (National Science Foundation) ao abrigo de um acordo de cooperação com a Associated Universities, Inc., desempenharam um papel crucial nesta descoberta histórica.

À medida que a equipa continua a estudar outros sistemas de lentes, quaisquer descobertas futuras ajudarão a determinar se a abundância e a natureza destes objetos escuros são consistentes com as teorias fundamentais que governam o nosso Universo.

// NRAO (comunicado de imprensa)
// Instituto Max Planck de Astrofísica (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico #2 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

Quer saber mais?

Matéria escura:
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Lentes gravitacionais:
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Interferometria de longa linha de base:
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VLBA (Very Long Baseline Array):
NRAO
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GBT (Green Bank Telescope):
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