Esta colagem mostra imagens do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com seis aglomerados de galáxias diferentes. Os aglomerados foram observados em um estudo de como a matéria escura em aglomerados de galáxias se comportam quando eles colidem. 72 grandes colisões de aglomerados foram estudados no total. Usando imagens de luz visível do Hubble, a equipe foi capaz de mapear a distribuição de pós-colisão de estrelas e também da matéria escura (cor azul). O Observatório de Raios-X Chandra também captou imagens (cor rosa).
Observações de dois telescópios espaciais poderosos têm revelado que a coisa misteriosa que representa quase 85% da matéria total do universo é mais estranha do que jamais imaginamos.
Ao observar enormes aglomerados de galáxias em colisão, os astrônomos foram capazes de deduzir como a matéria escura se comporta durante esses vastos encontros. Até agora, nós já estudamos um apanhado de aglomerados, só nos permitindo um instantâneo de interações de matéria escura.
Mas uma nova pesquisa feita pelo telescópio espacial Hubble da NASA/ESA e do Observatório de Raios-X Chandra da NASA tem se concentrado em 72 colisões de aglomerados galácticos de todos os ângulos e em diferentes momentos durante suas colisões. Isso nos deu a oportunidade sem precedentes para ver como a matéria escura interage com si mesma ao longo do tempo.
E no resultado a ser publicado em 27 de março (sexta-feira) na revista Science, os pesquisadores têm reunido uma cronologia; utilizando a série de colisões de aglomerados para ver como as interações entre as nuvens matéria escura esses aglomerados devem conter.
“Sabemos como gás e estrelas reagem a esses acidentes cósmicos e de onde emergem dos destroços. Comparando-se o quão escuro se comporta a matéria pode nos ajudar entender o que ela realmente é “, disse o principal autor do projeto, David Harvey da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça.
A presença de matéria escura é conhecida apenas por suas interações com a matéria normal através da gravidade. Não se trata, no entanto, de uma interação via força eletromagnética, que é por isso que não podemos vê-la diretamente – isso não emite dispersão ou reflexão da luz – é mais “invisível” do que “escura”.
Nesta nova pesquisa, Harvey e sua equipe perceberam o quão invisível este material é, mesmo para si próprio.
Enquanto os dois aglomerados de galáxias colidem, as estrelas, gás e matéria escura interagem de diferentes maneiras. As nuvens de gás sofrem arrasto, desaceleram e param muitas vezes, ao passo que as estrelas colidem. Ao estudar o que acontece com a matéria escura durante essas colisões, os pesquisadores perceberam que, como estrelas, as nuvens colidem de matéria escura têm pouco efeito sobre o outro.
Pensado para ser equitativamente distribuída ao longo de cada aglomerado, parece lógico supor que as nuvens de matéria escura teria uma interação forte – bem como as nuvens de gás colidem como assim que partículas de matéria escura entram em grande proximidade. Mas ao invés de criar arrasto, a matéria das nuvens escuras deslizam através delas mesmas sem problemas.
“Um estudo anterior tinha visto um comportamento semelhante no conjunto da bala”, disse o co-investigador Richard Massey, da Universidade de Durham, no Reino Unido. “Mas é difícil interpretar o que você está vendo, se você tiver apenas um exemplo. Cada colisão leva centenas de milhões de anos, então em uma vida humana só começa a ver uma trama a partir de um único ângulo da câmera. Agora que temos estudado tantos mais colisões, podemos começar a juntar as peças do filme completo e entender melhor o que está acontecendo “.
Agora sabemos que partículas de matéria escura não experimentam fortes forças de atrito, uma vez que na proximidade de outras partículas de matéria escura, suas propriedades podem ser mais exploradas. Os pesquisadores querem agora ver se há evidência de partículas de matéria escura que colidem umas com as outras como bolas de bilhar. Tal interação cinética poderia exibir espalhando propriedades nestas vastas colisões de aglomerados galácticos. Eles também esperam para ver o quão escuro a matéria é quando as galáxias colidem individualmente – um evento que ocorre com mais frequência do que colisões de aglomerados galáxia.
“Ainda há vários candidatos viáveis para a matéria escura, mas estamos chegando mais perto de uma resposta”, disse Harvey. “Esses aceleradores de partículas ‘Astronomicamente grandes’ estão finalmente deixando-nos vislumbrar o mundo escuro ao nosso redor, embora ainda fora do nosso alcance.”
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