Hubble da NASA detecta “galáxia fantasma” quase invisível feita de 99% de matéria escura

Um destes objetos ocultos, conhecido como CDG-2, poderia estar entre as galáxias mais dominadas pela matéria escura já identificadas. (A matéria escura é uma forma invisível de matéria que não reflete, emite ou absorve luz.) A descoberta foi relatada em As cartas do jornal astrofísico.

Como os astrônomos encontraram o CDG-2

Detectar galáxias tão escuras é extremamente desafiador. David Li, da Universidade de Toronto, no Canadá, e seus colegas confiaram em análises estatísticas avançadas para procurar pistas. Em vez de procurarem diretamente a fraca luz estelar, procuraram agrupamentos compactos de aglomerados globulares, que são coleções esféricas e densas de estrelas que normalmente orbitam galáxias. Esses aglomerados podem atuar como marcadores, sugerindo que uma galáxia tênue pode estar escondida nas proximidades.

Usando esta abordagem, a equipe identificou 10 galáxias previamente confirmadas com baixo brilho superficial, juntamente com duas candidatas adicionais a galáxias escuras.

Confirmando a galáxia com Hubble, Euclides e Subaru

Para verificar um dos candidatos, os astrónomos recorreram a três observatórios poderosos: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o observatório espacial Euclid da ESA (Agência Espacial Europeia) e o Telescópio Subaru, baseado em terra, no Havai. Imagens de alta resolução do Hubble revelaram quatro aglomerados globulares compactados dentro do aglomerado de galáxias Perseu, localizado a 300 milhões de anos-luz da Terra.

Análises adicionais combinando dados do Hubble, Euclid e Subaru revelaram um brilho fraco e difuso em torno dos aglomerados. Esse sutil halo de luz forneceu fortes evidências de que uma galáxia subjacente estava presente.

“Esta é a primeira galáxia detectada apenas através da sua população de aglomerados globulares”, disse Li. “Sob suposições conservadoras, os quatro aglomerados representam toda a população do aglomerado globular do CDG-2.”

Uma galáxia feita quase inteiramente de matéria escura

As primeiras medições indicam que o CDG-2 brilha com a luz equivalente a cerca de 6 milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Notavelmente, os quatro aglomerados globulares representam 16% de toda a luz visível da galáxia. Ainda mais impressionante é que cerca de 99% da massa total da galáxia, incluindo matéria visível e matéria escura, parece consistir em matéria escura.

Grande parte do material normalmente necessário para formar estrelas, principalmente gás hidrogénio, foi provavelmente eliminado por interações gravitacionais com outras galáxias no aglomerado de Perseu.

Os próprios aglomerados globulares são extremamente densos e fortemente ligados pela gravidade. Por causa disso, eles são mais capazes de resistir à perturbação gravitacional das marés, o que os torna rastreadores confiáveis ​​de galáxias fracas e fantasmagóricas como a CDG-2.

O futuro das pesquisas em galáxias de matéria escura

À medida que grandes pesquisas do céu continuam a se expandir com missões como a Euclid, o próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o Observatório Vera C. Rubin, os pesquisadores estão usando cada vez mais o aprendizado de máquina e ferramentas estatísticas sofisticadas para vasculhar enormes volumes de dados.

O Telescópio Espacial Hubble já opera há mais de 30 anos e continua sendo uma pedra angular da descoberta astronômica. É um projeto conjunto entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona o telescópio e as operações da missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.