Uma equipe de cientistas, liderada pelo pesquisador do IAC e da Universidade de La Laguna (ULL) Sebastién Comerón, descobriu que a galáxia NGC 1277 não contém matéria escura. Esta é a primeira vez que uma galáxia massiva (tem uma massa várias vezes superior à da Via Láctea) não mostra evidências desse componente invisível do universo. “Esse resultado não se encaixa nos modelos cosmológicos atualmente aceitos, que incluem a matéria escura”, explica Comerón.
No atual modelo padrão de cosmologia, as galáxias massivas contêm quantidades substanciais de matéria escura, um tipo de matéria que não interage da mesma forma que a matéria normal; a única evidência de sua existência é a forte atração gravitacional que exerce sobre as estrelas e o gás próximo, e essa interação é observável.
NGC 1277 é considerado um protótipo de “galáxia relíquia”, o que significa uma galáxia que não teve interações com seus vizinhos. Galáxias desse tipo são muito raras e são consideradas remanescentes de galáxias gigantes que se formaram nos primórdios do universo.
“A importância das galáxias relíquias para nos ajudar a entender como as primeiras galáxias se formaram foi a razão pela qual decidimos observar NGC 1277 com um espectrógrafo de campo integral”, explica Comerón. “A partir dos espectros, fizemos mapas cinemáticos que nos permitiram calcular a distribuição de massa dentro da galáxia até um raio de cerca de 20.000 anos-luz”, acrescenta.
A equipe descobriu que a distribuição de massa em NGC 1277 era apenas a distribuição das estrelas, e a partir disso inferiu que dentro do raio observado não pode haver mais de 5% de matéria escura, embora as observações sejam consistentes com a completa ausência desse componente.
No entanto, os modelos cosmológicos atuais preveem que uma galáxia com a massa de NGC 1277 deve ter pelo menos 10% de sua massa na forma de matéria escura, com um máximo de 70% nesta forma. “Essa discrepância entre as observações e o que esperaríamos é um quebra-cabeça e talvez até um desafio para o modelo padrão”, observa Ignacio Trujillo, pesquisador do IAC e da ULL, que participou do estudo.
O artigo sugere duas possíveis explicações para a falta de matéria escura em NGC 1277. “Uma é que a interação gravitacional com o meio circundante dentro do aglomerado de galáxias em que esta galáxia está situada eliminou a matéria escura”, comenta Anna Ferré-Mateu, pesquisadora do IAC e da ULL que também participou do estudo. “A outra é que a matéria escura foi expulsa do sistema quando a galáxia se formou pela fusão de fragmentos protogalácticos, que deu origem à galáxia relíquia”.
Para os autores do estudo, nenhuma dessas explicações é totalmente satisfatória “portanto, o enigma de como uma galáxia massiva pode se formar sem matéria escura continua sendo um enigma”, insiste Comerón. Para continuar investigando o mistério, a equipe planeja fazer novas observações com o instrumento WEAVE no telescópio William Herschel (WHT) no Observatório Roque de los Muchachos, na Ilha Canária de La Palma
A confirmar-se este resultado de que NGC 1277 não tem matéria escura, colocar-se-iam fortes dúvidas sobre modelos alternativos para a matéria escura, nomeadamente teorias em que a gravidade é modificada e a maior parte da atracção gravitacional dentro das galáxias se deve a uma ligeira alteração da lei da gravidade em grandes escalas. “Embora a matéria escura em uma galáxia específica possa ser perdida, uma lei da gravidade modificada deve ser universal, não pode haver exceções, de modo que uma galáxia sem matéria escura é uma refutação desse tipo de alternativas à matéria escura”, observa Trujillo.
Publicado em 25/07/2023 11h25
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