Astrônomos sondaram halos cheios de gás ao redor de galáxias em uma missão para encontrar material “desaparecido” que deveria residir nelas, mas acabaram de mãos vazias. Afinal, onde está a matéria em falta no Universo?
Toda a matéria no Universo existe na forma de matéria “normal” ou na forma de matéria escura, notoriamente elusiva e invisível. Esta última é cerca de seis vezes mais prolífica.
Curiosamente, os cientistas que estudam galáxias próximas descobriram, nos últimos anos, que elas contêm três vezes menos matéria normal do que o esperado. Aliás, nossa própria galáxia, a Via Láctea, contém menos da metade da quantidade esperada.
“Isso tem sido um mistério já há muito tempo, e os cientistas empenharam muito esforço à procura dessa matéria em falta”, afirma Jiangtao Li, da Universidade de Michigan, Estados Unidos, autor principal do novo artigo científico, publicado recentemente no Astrophysical Journal Letters.
“Por que não está nas galáxias, ou está lá, mas não a conseguimos ver? Se não está lá, onde está? É importante resolver esse enigma, pois é uma das partes mais incertas dos nossos modelos, tanto do Universo primitivo quanto de como as galáxias se formam”, acrescenta.
Em vez de estar dentro da massa principal da galáxia – a matéria que pode ser observada oticamente – os cientistas pensaram que poderia estar em uma região de gás quente que se estende para o espaço para formar o halo de uma galáxia.
Esses halos esféricos e quentes foram detectados antes, mas a região é tão fraca que é difícil observar em detalhe – sua emissão de raios-X pode se perder e ser indistinguível da radiação de fundo.
Frequentemente, os cientistas observam uma pequena distância nessa região e extrapolam suas descobertas, mas isso pode dar margem a resultados pouco claros e variados.
Jiangtao e seus colegas queriam medir o gás quente a distâncias maiores, usando o observatório espacial XMM-Newton da ESA. Eles analisaram seis galáxias espirais semelhantes e combinaram os dados para criar uma galáxia com suas propriedades médias.
“Ao fazer isso, o sinal da galáxia se torna mais forte e o fundo de raios-X se comporta melhor”, acrescenta o coautor Joel Bregman, também da Universidade de Michigan. “Fomos então capazes de ver a emissão de raios-X cerca de três vezes mais longe, o que tornou nossa extrapolação mais precisa e confiável.”
Galáxias espirais massivas e isoladas oferecem a melhor oportunidade de procurar por matéria perdida. Essas galáxias são maciças o suficiente para aquecer o gás a temperaturas de milhões de graus.
Além disso, emitem raios-X e evitam, em grande parte, a contaminação por outros materiais por meio da formação de estrelas ou de interações com outras galáxias.
Ainda desaparecida
Os resultados da equipe mostraram que o halo em torno das galáxias, como as que foram observadas, não pode conter todo o material que falta. Apesar de extrapolar para quase 30 vezes o raio da Via Láctea, quase três-quartos do material esperado ainda estava em falta.
Existem outras teorias alternativas sobre onde a matéria poderia estar: ou se encontra armazenada em outra fase gasosa que é mal observada – talvez uma fase mais quente e mais tênue ou uma fase mais fria e mais densa – ou dentro de um trecho do espaço que não é coberto pelas nossas observações atuais, ou ainda emite raios-X muito fracos para serem detectados.
De qualquer forma, uma vez que as galáxias não contêm material em falta suficiente, podem tê-lo ejetado para o espaço, talvez impulsionadas por injeções de energia de estrelas em explosão ou por buracos negros supermaciços.
“Esse trabalho é importante para ajudar a criar modelos de galáxias mais realistas e, por sua vez, nos ajudar a entender melhor como a nossa própria galáxia se formou e evoluiu”, destaca Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA. “Esse tipo de descoberta não é possível sem a incrível sensibilidade do XMM-Newton.”
“No futuro, os cientistas poderão adicionar ainda mais galáxias às nossas amostras de estudo e utilizar o XMM-Newton em colaboração com outros observatórios de alta energia, como o futuro Telescópio Avançado da ESA para Astrofísica de Alta Energia, Athena, para sondar partes densas das orlas externas de uma galáxia, enquanto continuamos a desvendar o mistério da matéria desaparecida do Universo”, conclui.
A matéria faltante está distribuída em forma de gravidade. Está incluído ai a matéria escura, que é a gravidade do centro do universo (não está correto dizer que o universo tem não tem centro e periferia. Ele tem, como tudo no universo). O volume da matéria escura é bem maior que o imaginado. Por exemplo: O sol tem uma bolha cósmica que é a maior coisa do nosso sistema solar. Ultrapassa a órbita de plutão. Esta bolha cósmica é feita de partículas ejetadas pelo sol. Uma galáxia tem poeira cósmica que vai a anos luz de distância. A soma destas matérias invisíveis, chega a anos luz de diâmetro. Veja detalhes da gravidade do centro do universo em: http://www.olhandoouniverso.blogspot.com