Pesquisa contraria teoria de que todas as galáxias têm matéria escura

Existe um conceito predominante entre os astrônomos de que todas as galáxias só podem existir se forem mantidas pela força gravitacional provocada pela matéria escura. No entanto, um estudo divulgado em formato de pré-print na plataforma arXiv, e já aceito para publicação pelo periódico científico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, relata a descoberta de uma galáxia que não tem nenhum vestígio desse fenômeno.

Essa descoberta, feita por uma equipe internacional de astrônomos liderados por cientistas da Holanda, foi possível após uma série de medições detalhadas realizadas ao longo de um curso de quarenta horas por meio do telescópio de última geração Very Large Array (VLA), do Novo México, nos EUA.

De acordo com Pavel Mancera Piña, PhD em astronomia pela Universidade de Groningen, quando ele e seus colegas descobriram seis galáxias com pouca ou nenhuma matéria escura, ele determinou: “Vamos medir novamente e veremos que haverá matéria escura ao redor dessa galáxia”. No entanto, a cada nova análise, a evidência de uma galáxia livre de matéria escura só se tornava mais forte.

A galáxia em questão é a AGC 114905, que está a cerca de 250 milhões de anos-luz de distância da Terra. Ela é classificada como uma galáxia anã ultra-difusa – com o nome de "anã" referindo-se à sua luminosidade e não ao seu tamanho. Segundo a pesquisa, essa galáxia tem aproximadamente o tamanho da Via Láctea, mas contém mil vezes menos estrelas.

Cientistas listaram explicações para a falta de matéria escura na galáxia AGC 114905

Entre julho e outubro de 2020, os pesquisadores coletaram dados sobre a rotação de hidrogênio neutro em AGC 114905 usando o telescópio VLA. Posteriormente, eles fizeram um gráfico mostrando a distância do gás contido do centro da galáxia no eixo X e a velocidade de rotação do gás no eixo Y. Essa é uma forma padrão de revelar a presença de matéria escura. 

Segundo essas medições, os movimentos gasosos no AGC 114905 poderiam ser completamente explicados apenas pela matéria normal. “É claro que isso é o que pensávamos e esperávamos, porque confirma nossas medições anteriores”, diz Mancera Piña. “Mas, agora, permanece o problema de que a teoria prevê que deve haver matéria escura em AGC 114905, mas nossas observações dizem que não. Na verdade, a diferença entre teoria e observação está apenas ficando maior”.

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Na pesquisa, os cientistas listam, uma a uma, as possíveis explicações para a falta de matéria escura em AGC 114905. Por exemplo, a matéria escura da galáxia poderia ter sido “roubada” por grandes galáxias próximas. No entanto, de acordo com Mancera Piña, não há nenhum. “E na estrutura de formação de galáxias mais renomada, o chamado modelo de matéria escura fria, teríamos que introduzir valores de parâmetros extremos que estão muito além da faixa usual. Também com a dinâmica newtoniana modificada, uma alternativa à teoria da matéria escura fria, não podemos reproduzir os movimentos do gás dentro da galáxia”.

Segundo Thomas Oosterloo, astrônomo sênior do Instituto de Rádio Astronomia da Holanda (ASTRON), coautor do estudo, outra suposição também pode mudar suas conclusões, que seria se o ângulo estimado em que eles pensam que estão observando a galáxia estiver incorreto. “Mas esse ângulo tem que se desviar muito de nossa estimativa antes que haja espaço para a matéria escura novamente”.

Estudos anteriores já observaram o mesmo fenômeno

Enquanto isso, os pesquisadores estão reexaminando em detalhes uma segunda galáxia anã ultra-difusa das seis analisadas. “Se, novamente, não observarmos nenhum traço de matéria escura, isso tornará o caso das galáxias pobres de matéria escura ainda mais fortes”, disse Oosterloo.

Esse estudo não é um caso isolado. Antes, por exemplo, o astrofísico Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, nos EUA, descobriu que a galáxia Libélula 44 também tem quase zero matéria escura. Físicos da Universidade da Califórnia em Riverside também observaram o mesmo em um par de galáxias distantes em cerca de 65 milhões de anos-luz da Terra, a NGC 1052-DF2 e a NGC-1052-DF4.

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