A matéria escura é difícil para os astrônomos estudarem, mas isso não os impede de tentar. E com habilidade e determinação, eles continuam a descobrir coisas interessantes sobre as coisas invisíveis.
Como a matéria escura não emite ou absorve luz, existem apenas algumas maneiras de determinar como a matéria escura é distribuída por todo o cosmos. Uma maneira é olhar para o agrupamento de galáxias em superaglomerados. A ideia é que, uma vez que a matéria escura exerce uma atração gravitacional sobre a matéria próxima, as galáxias tenderão a estar onde a matéria escura é mais abundante. O agrupamento que observamos está em geral de acordo com os modelos de matéria escura.
Outra maneira de estudar a matéria escura é ver como ela faz com que a luz se curve. A luz é freqüentemente vista em lentes gravitacionais ao redor de galáxias e aglomerados de galáxias. Medindo onde ocorre a formação de lentes de luz, podemos ter uma ideia aproximada de como a matéria escura está agrupada. A partir disso, pensamos que a matéria escura tende a ser amplamente distribuída dentro dos aglomerados de galáxias. Mas um novo estudo de lentes gravitacionais nos deu algumas surpresas.
Recentemente, uma equipe usou observações do Telescópio Espacial Hubble e do Very Large Telescope. Ao combinar dados, eles foram capazes de fazer mapas de lentes gravitacionais de alta resolução de alguns aglomerados de galáxias. Eles descobriram os efeitos de lente gerais que vimos antes, mas também encontraram fortes efeitos de lente em torno de várias galáxias individuais dentro dos aglomerados.
Isso significa que a matéria escura deve estar densamente agrupada dentro de galáxias individuais, uma vez que apenas a matéria escura densa pode criar uma lente gravitacional forte. Em outras palavras, a matéria escura parece se aglomerar com muito mais força do que pensamos.
Não temos certeza de por que esse forte agrupamento de matéria escura ocorre, mas ele exclui algumas teorias de matéria escura. Sabemos, por exemplo, que a matéria escura deve ser principalmente “fria”, o que significa que as partículas individuais de matéria escura não podem se mover através do espaço em altas velocidades. Esta é uma das razões pelas quais sabemos que os neutrinos não podem constituir matéria escura. Embora os neutrinos não interajam fortemente com a luz e sejam, portanto, uma forma de matéria “escura”, os neutrinos são “quentes” porque se movem a uma grande fração da velocidade da luz. A matéria escura quente não forma o tipo de aglomerados que vemos na matéria escura.
Para formar o tipo de aglomerados densos vistos neste novo resultado, pelo menos parte da matéria escura deve ser bastante fria. A grande questão é como pode ficar tão frio. Uma ideia é que a matéria escura interage consigo mesma. Quando a matéria escura é aglutinada pela gravidade, as partículas de matéria escura podem colidir de uma forma que libera energia, resfriando a matéria escura. Vemos esse tipo de resfriamento na matéria normal, mas a matéria comum faz isso ao liberar energia luminosa.
Algumas teorias da matéria escura propõem uma forma de matéria escura que também pode liberar luz ao interagir. Mas, até agora, os estudos que procuraram essa luz emitida não deram certo.
Como muitos estudos de matéria escura, este novo trabalho responde e levanta questões sobre a matéria escura. A equipe espera que estudos futuros estreitem ainda mais a gama de teorias possíveis, mas continuamos um pouco no escuro até então.
Publicado em 20/09/2020 11h40
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