Descoberto objeto celeste ‘Cloud-9’ que pode desvendar mistério da matéria escura
Astrônomos descobrem ‘Cloud-9’ e buscam respostas sobre a matéria escura
Astrônomos podem ter descoberto um tipo de objeto astronômico até então desconhecido, apelidado de ‘Cloud-9’, que pode lançar luz sobre a matéria escura, um dos maiores mistérios do universo. A matéria escura é uma substância enigmática que molda o cosmos e lhe dá estrutura. Embora nunca tenha sido diretamente observada, acredita-se que a matéria escura constitua 85% da matéria total no universo e pode ser detectada devido aos seus efeitos gravitacionais.
Acredita-se que Cloud-9 seja uma nuvem de matéria escura que pode ser um remanescente da formação de galáxias dos primeiros tempos do universo, de acordo com uma nova pesquisa publicada nesta segunda-feira no The Astrophysical Journal Letters.
‘Essa nuvem é uma janela para o Universo escuro’, disse o coautor do estudo, Andrew Fox, astrônomo do Space Telescope Science Institute em Baltimore, em comunicado. ‘Sabemos pela teoria que a maior parte da massa no Universo deve ser matéria escura, mas é difícil detectar esse material escuro porque ele não emite luz. Cloud-9 nos dá uma rara visão de uma nuvem dominada pela matéria escura’, acrescentou Fox, que é afiliado à Agência Espacial Europeia (ESA) e à Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).
Origens e Características da Cloud-9
Foi teorizado que a matéria escura se originou do big bang que levou à criação do universo há 13,8 bilhões de anos e forma nuvens cósmicas que nunca acumularam gás suficiente para formar estrelas.
Observações recentes feitas usando o Telescópio Espacial Hubble revelaram que Cloud-9 não tem estrelas.
‘Esta é uma história de uma galáxia fracassada’, disse o coautor do estudo, Alejandro Benitez-Llambay, astrofísico e professor assistente no departamento de física da Universidade de Milano-Bicocca em Milão, Itália. ‘Na ciência, geralmente aprendemos mais com os fracassos do que com os sucessos. Neste caso, não ver estrelas é o que prova a teoria correta. Isso nos diz que encontramos no Universo local um bloco de construção primordial de uma galáxia que não se formou.’
Observações futuras da nuvem, e a descoberta de mais objetos como Cloud-9, podem levar a uma maior compreensão da matéria escura, formação e evolução de galáxias, e os primeiros dias do universo.
A busca por objetos fantasmas
Ao contrário de estrelas brilhantes ou galáxias cheias de estrelas, galáxias fracassadas são escuras, o que as torna difíceis de encontrar.
À primeira vista, Cloud-9 poderia ter sido confundida com uma galáxia anã fraca, ou uma pequena galáxia composta de cerca de 1.000 até vários bilhões de estrelas, disse a equipe de pesquisa. Tais galáxias são pequenas quando comparadas à nossa Via Láctea, que contém centenas de bilhões de estrelas.
Cloud-9 foi descoberta pela primeira vez há três anos durante um levantamento de gás hidrogênio perto da galáxia Messier 94 pelo Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, ou FAST, na província de Guizhou, na China. O Green Bank Telescope e o observatório Very Large Array foram usados para observações de acompanhamento, e as últimas descobertas do Hubble confirmaram a natureza sem estrelas da galáxia fracassada.
A galáxia Messier 94 está localizada a 16 milhões de anos-luz da Terra.
‘As teorias de formação de galáxias previram que existe um limite mínimo de matéria escura necessário para inflamar a formação de estrelas e transformar uma nuvem escura em uma galáxia luminosa’, disse Fox. ‘Com Cloud-9, temos um exemplo de um objeto logo abaixo desse limite, não contendo estrelas.’
O objeto recebeu seu apelido porque é a nona nuvem de gás encontrada nos arredores da galáxia espiral Messier 94. Ligeiras distorções de gás sugerem que pode haver interações entre a nuvem e a galáxia.
Embora os astrônomos tenham observado nuvens de hidrogênio antes, Cloud-9 se destaca como compacta e esférica, em vez de ter um tamanho irregular.
Mas isso não significa que Cloud-9 não seja grande.
O núcleo é composto de hidrogênio neutro e tem 4.900 anos-luz de diâmetro. Um ano-luz é a distância que a luz viaja em um ano, que é de 9,46 trilhões de quilômetros. A quantidade de hidrogênio dentro da nuvem é cerca de 1 milhão de vezes a massa do sol. Os astrônomos estimam que cerca de 5 bilhões de massas solares de matéria escura compõem o resto da nuvem.
‘Deve haver uma quantidade enorme de gravidade ‘invisível’ mantendo-a unida’, disse a coautora do estudo, Dra. Rachel Beaton, astrônoma assistente do Space Telescope Science Institute. ‘O hidrogênio neutro que vemos simplesmente não fornece massa suficiente; deve haver um halo de matéria escura fornecendo o suporte gravitacional’ e atuando como um andaime invisível para a nuvem.
O Futuro de Cloud-9
Atualmente, Cloud-9 existe em um estado de fino equilíbrio, acrescentou Beaton.
‘Tem massa suficiente para manter seu gás, mas não o suficiente para forçar esse gás à formação de estrelas’, escreveu ela em um e-mail ‘Essa raridade explica por que não encontramos muitos desses objetos no universo local — a maioria dos halos perde todo o seu gás ou se torna galáxias completas.’
Cloud-9 ainda pode se transformar em uma galáxia, observou a equipe. Se o objeto acumular mais massa, o gás dentro da nuvem entrará em colapso e se fragmentará, levando à formação de estrelas — o que transformaria Cloud-9 em uma galáxia tardia.
‘No entanto, a outra possibilidade é que a nuvem perca massa, o que poderia acontecer se ela cair mais perto de M94’, disse Fox, referindo-se a Messier 94, ‘e seu gás seja removido como uma nuvem em um túnel de vento até que a nuvem deixe de existir.’
Observações futuras de alta resolução podem fornecer uma visão mais clara do núcleo de Cloud-9, um ‘santo graal’ que poderia revelar quanta matéria escura está contida no centro do objeto.
‘Podemos descartar certos candidatos a matéria escura — um grande passo para restringir a natureza da própria partícula de matéria escura usando dados astrofísicos’, disse Beaton.
Enquanto Cloud-9 é uma nuvem intrigante, não é a primeira a ser discutida dentro de cenários de ‘galáxias escuras’, e explicações mais mundanas não podem ser excluídas, disse o Dr. Jacco van Loon, professor associado de astrofísica e diretor do Observatório Keele na Universidade de Keele na Inglaterra.
Por exemplo, outra nuvem de hidrogênio observada no estudo, chamada FAST J0139+4328, foi recentemente descoberta como uma galáxia muito fraca, disse van Loon.
‘A massa em estrelas encontrada para pertencer a FAST J0139+4328 é dez vezes maior do que o que eles pensavam ser possível, então é concebível que em sua própria nuvem, que contém quase cem vezes menos hidrogênio do que FAST J0139+4328, resida uma galáxia ainda mais fraca do que o que eles poderiam esperar detectar mesmo com o Telescópio Espacial Hubble’, escreveu ele em um e-mail. ‘Pode-se especular, mas afirmar que uma nuvem de gás opticamente escura é uma relíquia de matéria escura requer evidências mais fortes e inequívocas.’
Van Loon não esteve envolvido na pesquisa, mas entrou em contato com a equipe e expressou cautela sobre as afirmações de que Cloud-9 é uma nuvem de matéria escura quando viu o anúncio da pesquisa antes de sua publicação. Ele é mencionado nos agradecimentos do estudo.
Enquanto isso, a equipe continua a procurar objetos semelhantes para determinar se Cloud-9 é um caso isolado ou parte de uma coorte maior de relíquias.
As últimas observações do Hubble adicionam uma peça importante ao quebra-cabeça deste objeto intrigante, disse a Dra. Kristine Spekkens, professora de astronomia, astrofísica e relatividade da Queen’s University em Kingston, Ontário. Spekkens não esteve envolvida no novo estudo, mas já havia observado Cloud-9 usando o Green Bank Telescope.
‘Mais estudos deste gás sem estrelas, como sua forma incomum, ajudarão a desvendar sua origem como uma galáxia sem estrelas ou uma nuvem flutuante livre’, disse Spekkens. ‘Seja qual for sua natureza, Cloud-9 é um exemplo fantástico do futuro brilhante deste campo de estudo em ajudar os pesquisadores a desvendar os mistérios do universo.’
Da redação do Movimento PB.