03/12/2020 - 9:45
Novos dados do telescópio espacial Hubble, da Nasa/ ESA, fornecem mais evidências para a interrupção das marés na galáxia NGC 1052-DF4. Esse resultado explica uma descoberta anterior de que essa galáxia está perdendo a maior parte de sua matéria escura. Ao estudarem a distribuição da luz e do aglomerado globular da galáxia, os astrônomos concluíram que as forças de gravidade da galáxia vizinha NGC 1035 removeram a matéria escura da NGC 1052-DF4 e agora estão destruindo a galáxia. A NGC 1052-DF4 reside a 45 milhões de anos-luz da Terra.
Em 2018, uma equipe internacional de pesquisadores usando o Hubble e vários outros observatórios descobriu, pela primeira vez, uma galáxia em nossa vizinhança cósmica em que está faltando a maior parte de sua matéria escura. Essa descoberta foi uma surpresa para os astrônomos, pois entendia-se que a matéria escura é um constituinte-chave nos modelos atuais de formação e evolução de galáxias. Na verdade, sem a presença de matéria escura, o gás primordial não teria força de gravidade suficiente para começar a entrar em colapso e formar novas galáxias. Um ano depois, outra galáxia que perde matéria escura foi descoberta, a NGC 1052-DF4, o que gerou intensos debates entre os astrônomos sobre a natureza desses objetos.
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Agora, novos dados do Hubble foram usados para explicar a razão por trás da falta de matéria escura na NGC 1052-DF4.
Remoção oculta
Mireia Montes, da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália, liderou uma equipe internacional de astrônomos para estudar a galáxia usando imagens ópticas profundas. Eles descobriram que a falta de matéria escura pode ser explicada pelos efeitos da interrupção das marés. As forças de gravidade da galáxia massiva vizinha NGC 1035 estão destruindo a NGC 1052-DF4. Durante esse processo, a matéria escura é removida, enquanto as estrelas sentem os efeitos da interação com outra galáxia em um estágio posterior.
Até agora, a remoção de matéria escura dessa forma permanecera escondida dos astrônomos, pois só pode ser observada usando imagens extremamente profundas capazes de revelar características extremamente tênues. “Usamos o Hubble de duas maneiras para descobrir que a NGC 1052-DF4 está experimentando uma interação”, explicou Montes. “Isso inclui estudar a luz da galáxia e a distribuição dos aglomerados globulares da galáxia.”
Graças à alta resolução do Hubble, os astrônomos puderam identificar a população de aglomerados globulares da galáxia NGC 1052-DF4. O Gran Telescopio Canarias (GTC) de 10,4 metros e o telescópio IAC80 nas Canárias, Espanha, também foram usados para complementar as observações do Hubble, estudando os dados.
Rastreadores de propriedades
“Não basta passar muito tempo observando o objeto, mas um tratamento cuidadoso dos dados é vital”, explicou o membro da equipe Raúl Infante-Sainz, do Instituto de Astrofísica de Canárias, na Espanha. “Portanto, era importante que usássemos não apenas um telescópio/instrumento, mas vários (baseados no solo e no espaço) para conduzir esta pesquisa. Com a alta resolução do Hubble, podemos identificar os aglomerados globulares, e então com a fotometria GTC obtemos as propriedades físicas.”
Pensa-se que os aglomerados globulares se formam nos episódios de intensa formação estelar que deu forma às galáxias. Seus tamanhos compactos e sua luminosidade os tornam facilmente observáveis e, portanto, são bons rastreadores das propriedades de sua galáxia hospedeira. Dessa forma, estudando e caracterizando a distribuição espacial dos aglomerados na NGC 1052-DF4, os astrônomos podem desenvolver uma visão sobre o estado atual da própria galáxia. O alinhamento desses aglomerados sugere que eles estão sendo “despojados” de sua galáxia hospedeira. Isso apoia a conclusão de que a interrupção das marés está ocorrendo.
Ao estudarem a luz da galáxia, os astrônomos também encontraram evidências de caudas de maré, formadas pormaterial que se move para longe da NGC1052-DF4. Isso apoia ainda mais a conclusão de que se trata de um evento de interrupção. Análises adicionais concluíram que as partes centrais da galáxia permanecem intocadas. Segundo elas, apenas cerca de 7% da massa estelar da galáxia está hospedada nessas caudas de maré. Isso significa que a matéria escura, que é menos concentrada que as estrelas, foi previamente e preferencialmente removida da galáxia. Agora, o componente estelar externo está começando a ser removido também.
Canibalismo
“Este resultado é um bom indicador de que, enquanto a matéria escura da galáxia evaporou do sistema, as estrelas só agora começam a sofrer o mecanismo de ruptura”, explicou o membro da equipa Ignacio Trujillo, do Instituto de Astrofísica de Canárias. “Com o tempo, a NGC1052-DF4 será canibalizada pelo grande sistema em torno da NGC1035, com pelo menos algumas de suas estrelas flutuando livremente no espaço profundo.”
A descoberta de evidências para apoiar o mecanismo de interrupção das marés como a explicação para a ausência de matéria escura na galáxia não resolveu apenas um enigma astronômico. Ela também trouxe um suspiro de alívio para os astrônomos. Sem ele, os cientistas teriam de revisar nossa compreensão das leis da gravidade.
“Esta descoberta reconcilia o conhecimento existente de como as galáxias se formam e evoluem com o modelo cosmológico mais favorável”, acrescentou Montes.
