Astrônomos descobrem ‘ponte’ de matéria escura ligando galáxias em colisão: "A peça que faltava"

"Todas as formas estranhas e o gás em espiral observados no aglomerado de Perseu agora fazem sentido dentro do contexto de uma grande fusão."

Notícia

Por Robert Lea

Traduzido por Marco Centurion

Uma ilustração mostra uma "ponte de matéria escura" estendendo-se entre duas galáxias em colisão (Crédito da imagem: HyeongHan et al/Robert Lea)

Astrônomos descobriram um elemento há muito tempo ausente em uma colisão galáctica envolvendo o aglomerado de galáxias de Perseu, localizado a 240 milhões de anos-luz da Terra. Esse elemento, um "subaglomerado" recém detectado, está a 1,4 milhão de anos-luz a oeste de NGC 1275, a galáxia central do aglomerado de Perseu. Esses dois elementos parecem estar conectados por uma tênue "ponte" de material. A espinha dorsal estrutural dessa ponte é a matéria escura, a substância mais misteriosa do universo. A matéria escura permanece efetivamente invisível por não interagir com a luz, mas sua interação com a gravidade ajudou a moldar estruturas galácticas.

"Esta é a peça que faltava que estávamos procurando. Todas as formas estranhas e o gás em espiral observados no aglomerado de Perseu agora fazem sentido dentro do contexto de uma grande fusão."

disse James Jee, membro da equipe, em um comunicado.

Aglomerados de galáxias são algumas das maiores estruturas do universo conhecido, consistindo em milhares de galáxias ligadas pela gravidade. Cientistas há muito acreditam que esses aglomerados crescem por meio de fusões de alta energia que podem muito bem ser alguns dos eventos mais poderosos do cosmos desde o Big Bang.

Com uma massa equivalente a cerca de 600 trilhões de sóis, o aglomerado de Perseu há muito é considerado uma referência dos aglomerados de galáxias. No entanto, o que vinha faltando nesse aglomerado-modelo eram os sinais reveladores que indicariam seu crescimento por meio de fusões.

Isso até agora!

O aglomerado-modelo tem um passado violento

Para enfrentar esse mistério, Jee e seus colegas usaram o Telescópio Subaru e sua câmera Hyper Suprime-Cam para investigar mais profundamente o aglomerado de Perseu do que nunca.

Essa investigação se baseou em um fenômeno chamado "lente gravitacional", previsto pela primeira vez por Albert Einstein em sua obra-prima de 1915 sobre a gravidade, conhecida como "relatividade geral". A relatividade geral afirma que objetos com massa causam a deformação do próprio tecido do espaço-tempo (a unificação 4D do espaço e do tempo), com a gravidade surgindo dessa curvatura.

Um diagrama mostra a luz de uma galáxia distante sendo distorcida por um halo de matéria escura entre ela e a Terra. (Crédito da imagem: Robert Lea (criado com Canva) e traduzido por Marco Centurion)

Quando a luz de um objeto ao fundo passa por uma região do espaço-tempo deformada por um corpo massivo, como um aglomerado de galáxias, seu trajeto é curvado. Isso pode fazer com que a luz seja amplificada, ampliando assim esse corpo de fundo — daí o termo "lente" (gravitacional).

Esse efeito também pode revelar informações sobre o corpo que age como lente, incluindo sua estrutura. E como a matéria escura tem massa e, portanto, deforma o espaço e desvia a luz por meio de sua influência gravitacional, a lente gravitacional também pode revelar a distribuição de matéria escura da lente.

Galáxias em colisão no aglomerado de Perseus, vistas pela Hyper Suprime-Cam no Telescópio Subaru (Crédito da imagem: HyeongHan et al)

Neste caso, esse processo revelou a presença de um grande "tufo" de matéria escura no aglomerado de Perseu, com uma massa de 200 trilhões de massas solares. Esse aglomerado está ligado ao núcleo do aglomerado de Perseu por uma ponte de matéria escura muito mais leve, mas ainda assim significativa.

A equipe realizou simulações do aglomerado de Perseu, que revelaram que esse aglomerado colidiu com o aglomerado principal há cerca de 5 bilhões de anos. O que resta desse subaglomerado ainda está moldando o aglomerado de Perseu hoje.

"Essa descoberta foi possível graças à combinação de dados de imagem profunda do Telescópio Subaru com técnicas avançadas de lente gravitacional que desenvolvemos — demonstrando o poder das lentes para revelar a dinâmica oculta das estruturas mais massivas do universo," 

concluiu Jee.

A pesquisa da equipe foi publicada na quarta-feira (16 de abril) na revista Nature Astronomy.

Artigo original encontrado em space.com  (originalmente publicado em 23/04/2025)

Link para acesso ao original: https://www.space.com/the-universe/astronomers-discover-dark-matter-bridge-linking-colliding-galaxies-this-is-the-missing-piece-weve-been-looking-for