Hubble mostra imagem de enxame galáctico misterioso

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ESA / Hubble, NASA

Imagem do enxame de galáxias Abell 611.

Hoje em dia, pensa-se que todas as galáxias e enxames de galáxias sejam dominados por material escura — uma quantidade elusiva cuja natureza os astrónomos ainda estão a trabalhar para estabelecer.

Abell 611, o cintilante enxame galáctico visto nesta imagem pelo Hubble, não é exceção. De facto, Abell 611 é um fim popular para investigar a material escura, em segmento devido aos seus numerosos exemplos de lentes gravitacionais fortes visíveis entre a intricada teia de galáxias do enxame.

Em celebração do Dia das Bruxas (Halloween), o Hubble divulgou esta imagem do enxame de galáxias Abell 611, localizado a mais de 1000 megaparsecs, ou muro de 3,26 milénio milhões de anos-luz da Terreno. Tal uma vez que todos os enxames de galáxias, a existência de Abell 611 representa um mistério para os astrónomos.

Especificamente, não parece possuir volume suficiente contida dentro da sua “teia” de galáxias constituintes, em rápida rotação, para impedir o enxame de se separar.

Levante é uma questão muito estabelecida na astronomia das estruturas muito massivas, uma vez que galáxias e enxames de galáxias — simplesmente não parecem ter volume combinada suficiente para permanecerem coesos.

Curiosamente, leste problema não surge a escalas cósmicas mais pequenas. Por exemplo, a viagem dos planetas em torno do Sol pode ser calculada com relativa facilidade usando as massas e as localizações dos planetas e do Sol.

Não é necessária volume extra para explicar a integridade do Sistema Solar ou de outros sistemas. Logo, porque é que esta regra não se aplica a escalas maiores?

A teoria prevalente é que o Universo contém vastas quantidades de uma substância conhecida uma vez que material escura. Embora o nome possa parecer sinistro, “escuro” refere-se simplesmente ao facto de que esta quantidade desconhecida não parece interagir com a luz uma vez que a outra material — nem emitindo nem refletindo qualquer segmento do espectro eletromagnético.

Esta qualidade torna a material escura incrivelmente difícil de caracterizar, embora várias possibilidades já tenham sido postuladas.

Essencialmente, a maioria dos candidatos à material escura enquadram-se numa de duas categorias: qualquer tipo de partícula que existe em grandes quantidades por todo o Universo, mas que por alguma razão não interage com a luz uma vez que as outras partículas; ou qualquer tipo de objeto massivo que também existe em grande exuberância por todo o Universo, mas que não é detetável com a tecnologia telescópica atual.

Dois dos candidatos a material escura com o nome mais estranho enquadram-se na primeira e na segunda categorias, respetivamente. As WIMPs (“Weakly interacting massive particles”, em português, partículas massivas de interação fraca) são partículas subatómicas hipotéticas que não interagem com os fotões — por outras palavras, não interagem com a luz.

Os MACHOs (“Massive astrophysical compact halo objects”, em português, objetos com halo compacto e grande volume) são um conjunto hipotético de objetos muito massivos feitos (ao contrário das WIMPs) de um tipo de material que já conhecemos, mas que são extremamente difíceis de observar uma vez que emitem tão pouca luz.

Porém, e apesar de um esforço tremendo, não foi encontrada nenhuma evidência conclusiva de WIMPs, ou de MACHOs, ou de qualquer outra forma de material escura.

Se a material escura permanecer teimosamente indefinível, felizmente é facilmente quantificável. De facto, os enxames galácticos uma vez que Abell 611 são laboratórios ideais para a quantificação da material escura, devido às abundantes evidências de lentes gravitacionais visíveis dentro do enxame.

Um exemplo de lente é talvez mais claramente visível no meio da imagem, à esquerda do cintilante núcleo do enxame, onde pode ser vista uma curva de luz.

Esta curva é luz de uma nascente mais distante, que foi “dobrada” e distorcida (ou que sofre o efeito de lente) pela imensa volume de Abell 611.

A medida em que a luz foi “dobrada” pelo enxame pode ser usada para medir a sua verdadeira volume. Isto pode portanto ser comparado com uma estimativa da sua volume derivada de todos os componentes visíveis do enxame. A diferença entre a volume calculada e a volume observada é espantosa. Com efeito, os astrónomos estimam atualmente que muro de 85% da material do Universo é material escura.

Mesmo que o mistério do que mantém a teia cósmica de galáxias dentro de Abell 611 permaneça por resolver, ainda podemos usufruir desta imagem e da fascinante ciência — tanto muito estabelecida uma vez que teorizada — que tem lugar no seu interno.

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