{"id":4249,"date":"2021-06-22T06:23:11","date_gmt":"2021-06-22T05:23:11","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4249"},"modified":"2021-06-22T06:23:41","modified_gmt":"2021-06-22T05:23:41","slug":"dados-do-hubble-confirmam-galaxias-com-materia-escura-em-falta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/06\/22\/dados-do-hubble-confirmam-galaxias-com-materia-escura-em-falta\/","title":{"rendered":"Dados do Hubble confirmam gal\u00e1xias com mat\u00e9ria escura em falta"},"content":{"rendered":"\n

A medi\u00e7\u00e3o de dist\u00e2ncia mais precisa, at\u00e9 \u00e0 data, da gal\u00e1xia ultradifusa (UDG) NGC1052-DF2 (DF2) confirma, sem sombra de d\u00favida, que lhe falta mat\u00e9ria escura. A dist\u00e2ncia recentemente medida de 22,1 +\/-1,2 megaparsecs foi obtida por uma equipa internacional de investigadores liderados por Zili Shen e Pieter van Dokkum da Universidade de Yale e Shany Danieli, ligada ao Hubble no IAS (Institute for Advanced Study).<\/p>\n\n\n\n

“Determinar uma dist\u00e2ncia precisa para DF2 foi fundamental para apoiar os nossos resultados anteriores”, disse Danieli. “A nova medi\u00e7\u00e3o relatada neste estudo tem implica\u00e7\u00f5es cruciais para estimar as propriedades f\u00edsicas da gal\u00e1xia, confirmando assim a sua falta de mat\u00e9ria escura.”<\/p>\n\n\n\n

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Esta imagem pelo Hubble fornece uma amostra de estrelas vermelhas velhas na gal\u00e1xia ultradifusa NGC 1052-DF2, ou DF2. A gal\u00e1xia continua a intrigar os astr\u00f3nomos porque lhe falta mat\u00e9ria escura, uma forma invis\u00edvel de mat\u00e9ria que fornece a “cola” gravitacional que mant\u00e9m as gal\u00e1xias unidas. Estabelecer com precis\u00e3o a dist\u00e2ncia da gal\u00e1xia \u00e9 um passo em frente para resolver o mist\u00e9rio. A amplia\u00e7\u00e3o \u00e0 direita revelar as muitas estrelas gigantes vermelhas velhas nos limites da gal\u00e1xia, usadas como marcadores intergal\u00e1cticos de dist\u00e2ncia. Os investigadores calcularam uma dist\u00e2ncia mais precisa de DF2 usando o Hubble para observar cerca de 5400 gigantes vermelhas. Estas estrelas mais velhas alcan\u00e7am todas o mesmo pico de brilho, de modo que s\u00e3o “r\u00e9guas” confi\u00e1veis para medir dist\u00e2ncias a gal\u00e1xias. A equipa de investiga\u00e7\u00e3o estima que DF2 esteja a 72 milh\u00f5es de anos-luz da Terra. Dizem que a medi\u00e7\u00e3o de dist\u00e2ncia solidifica a afirma\u00e7\u00e3o que DF2 tem mat\u00e9ria escura em falta. A gal\u00e1xia cont\u00e9m no m\u00e1ximo 1\/400 da quantidade de mat\u00e9ria escura que os astr\u00f3nomos esperavam, com base na teoria e em observa\u00e7\u00f5es de muitas outras gal\u00e1xias. Chamada uma gal\u00e1xia ultradifusa, esta gal\u00e1xia estranha tem quase o di\u00e2metro da Via L\u00e1ctea mas cont\u00e9m apenas 1\/200 do seu n\u00famero de estrelas. A gal\u00e1xia fantasmag\u00f3rica n\u00e3o parece ter uma regi\u00e3o central percept\u00edvel, bra\u00e7os espirais ou um disco. As observa\u00e7\u00f5es foram feitas entre dezembro de 2020 e mar\u00e7o de 2021 com o instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, STScI, Zili Shen (Yale), Pieter van Dokkum (Yale), Shany Danieli (IAS), Alyssa Pagan (STScI)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Os resultados, publicados dia 9 de junho de 2021 na revista The Astrophysical Journal Letters, s\u00e3o baseados em 40 \u00f3rbitas do Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA, com imagens pelo instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) e uma an\u00e1lise TRGB (“tip of the red giant branch”), o padr\u00e3o de ouro para estas medi\u00e7\u00f5es refinadas. Em 2019, a equipa publicou resultados medindo a dist\u00e2ncia \u00e0 vizinha UDG NGC1052-DF4 (DF4) com base em 12 \u00f3rbitas do Hubble e numa an\u00e1lise TRGB, que forneceu evid\u00eancias convincentes da aus\u00eancia de mat\u00e9ria escura. Este m\u00e9todo preferido expande os estudos da equipa de 2018 que se baseavam em “flutua\u00e7\u00f5es de brilho da superf\u00edcie” para medir a dist\u00e2ncia. Ambas as gal\u00e1xias foram descobertas com o Dragonfly Telephoto Array no observat\u00f3rio New Mexico Skies.<\/p>\n\n\n\n

“Decidimos arriscar com as nossas observa\u00e7\u00f5es iniciais do Hubble desta gal\u00e1xia em 2018,” disse van Dokkum. “Acho que as pessoas estavam corretas em question\u00e1-lo, pois \u00e9 que um resultado t\u00e3o invulgar. Seria bom se houvesse uma explica\u00e7\u00e3o simples, como uma dist\u00e2ncia errada. Mas eu penso que \u00e9 mais divertido e mais interessante se realmente for uma gal\u00e1xia estranha.”<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m de confirmar as descobertas de dist\u00e2ncia anteriores, os resultados do Hubble indicaram que as gal\u00e1xias estavam localizadas um pouco mais longe do que se pensava anteriormente, refor\u00e7ando o caso de que cont\u00eam pouca ou nenhuma mat\u00e9ria escura. Se DF2 estivesse mais perto da Terra, como afirmam alguns astr\u00f3nomos, seria intrinsecamente mais fraca e menos massiva, e a gal\u00e1xia precisaria de mat\u00e9ria escura para explicar os efeitos observados da massa total.<\/p>\n\n\n\n

A mat\u00e9ria escura \u00e9 amplamente considerada um ingrediente essencial das gal\u00e1xias, mas este estudo fornece mais evid\u00eancias de que a sua presen\u00e7a pode n\u00e3o ser inevit\u00e1vel. Embora a mat\u00e9ria escura ainda n\u00e3o tenha sido observada diretamente, a sua influ\u00eancia gravitacional \u00e9 como uma cola que mant\u00e9m as gal\u00e1xias unidas e governa o movimento da mat\u00e9ria vis\u00edvel. No caso de DF2 e DF4, os investigadores foram capazes de explicar o movimento das estrelas com base apenas na massa estelar, sugerindo uma falta ou aus\u00eancia de mat\u00e9ria escura. Ironicamente, a dete\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias deficientes em mat\u00e9ria escura provavelmente ajudar\u00e1 a revelar a sua natureza intrigante e fornecer\u00e1 novas informa\u00e7\u00f5es sobre a evolu\u00e7\u00e3o gal\u00e1ctica.<\/p>\n\n\n\n

Apesar de DF2 e DF4 serem ambas compar\u00e1veis em tamanho \u00e0 nossa Gal\u00e1xia, a Via L\u00e1ctea, as suas massas totais s\u00e3o apenas cerca de um por cento da massa da Via L\u00e1ctea. Tamb\u00e9m se descobriu que estas gal\u00e1xias ultradifusas t\u00eam uma grande popula\u00e7\u00e3o de enxames globulares especialmente luminosos.<\/p>\n\n\n\n

Esta investiga\u00e7\u00e3o gerou um grande interesse acad\u00e9mico, bem como um debate energ\u00e9tico entre os proponentes de teorias alternativas para a mat\u00e9ria escura, como a teoria MOND (Modified Newtonian dynamics). No entanto, com as descobertas mais recentes da equipa, incluindo as dist\u00e2ncias relativas das duas UDGs a NGC1052 – tais teorias alternativas parecem menos prov\u00e1veis. Al\u00e9m disso, agora h\u00e1 pouca incerteza nas medi\u00e7\u00f5es de dist\u00e2ncia da equipa, dada a utiliza\u00e7\u00e3o do m\u00e9todo TRGB. Com base na f\u00edsica fundamental, este m\u00e9todo depende da observa\u00e7\u00e3o de estrelas gigantes vermelhas que emitem um flash depois de queimar o seu reservat\u00f3rio de h\u00e9lio que sempre ocorre com o mesmo brilho.<\/p>\n\n\n\n

“H\u00e1 um ditado que afirma que alega\u00e7\u00f5es extraordin\u00e1rias requerem evid\u00eancias extraordin\u00e1rias, e a nova medi\u00e7\u00e3o de dist\u00e2ncia apoia fortemente a nossa descoberta anterior de que DF2 tem mat\u00e9ria escura em falta,” disse Shen. “Agora \u00e9 hora de ir al\u00e9m do debate e de nos focarmos no modo como estas gal\u00e1xias surgiram.”<\/p>\n\n\n\n

Seguindo em frente, os investigadores v\u00e3o continuar a ca\u00e7ar mais destas gal\u00e1xias estranhas, enquanto consideram uma s\u00e9rie de quest\u00f5es como: como \u00e9 que as UDGs s\u00e3o formadas? O que nos dizem sobre os modelos cosmol\u00f3gicos padr\u00e3o? Qu\u00e3o comuns s\u00e3o estas gal\u00e1xias, e que outras propriedades \u00fanicas t\u00eam? Ser\u00e1 necess\u00e1rio descobrir muitas mais gal\u00e1xias sem mat\u00e9ria escura para resolver estes mist\u00e9rios e a quest\u00e3o final sobre o que realmente \u00e9 a mat\u00e9ria escura.<\/p>\n\n\n\n

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