A 65 milhões de anos-luz da Terra, existem duas galáxias ultradifusas de luminosidade extremamente baixa, a NGC 1052-DF2 e a NGC 1052-DF4. Ambas pertencem à categoria de galáxias satélites, orbitando uma galáxia maciça e mais luminosa, a NGC 1052.
Observações recentes das duas galáxias mostraram que elas contêm muito pouca, se alguma, matéria escura.
Este enigma tem desafiado a compreensão dos cientistas sobre como as galáxias se formam. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Riverside (UCR, na sigla em inglês), EUA e da Universidade de Tsinghua em Pequim, China, afirmam ter resolvido o mistério.
De acordo com um estudo publicado pelos cientistas na quarta-feira (9) na revista Physical Review Letters, as duas galáxias podem estar perdendo sua massa através de interações de maré com a NGC 1052. Os pesquisadores então realizaram simulações que reproduziam as propriedades de ambas as galáxias através da remoção da maré, o material da NGC 1052.
Os pesquisadores analisaram duas teorias que preveem a distribuição da matéria escura nas regiões internas das galáxias, que também explicam como surge a estrutura geral do Universo.
A primeira, da matéria escura fria (CDM, na sigla em inglês), prevê que as partículas de matéria escura interagem pouco com a matéria comum, e que elas não colidem senão com gravidade. A segunda teoria, da matéria escura autointeragente (SIDM, na sigla em inglês), contradiz a primeira, assumindo que as partículas de matéria escura têm fortes interações através de uma nova força escura, e que colidem umas com as outras no halo interno de uma galáxia.
As galáxias satélites não podem reter a massa removida devido à sua própria força gravitacional, levando a massa a ser adicionada à NGC 1052. Durante a execução das simulações, os astrônomos consideraram tanto o cenário CDM como o SIDM.
Conclusões da pesquisa
Segundo os resultados, a teoria SIDM forma galáxias que carecem de matéria escura, como as duas em questão, com maior probabilidade do que o cenário CDM.
"A perda de massa das marés poderia ocorrer tanto nos halos da CDM quanto da SIDM. Na CDM, a estrutura interna do halo é 'rígida' e resistente à remoção da maré, o que torna difícil para um halo típico da CDM perder massa interna suficiente no campo da maré para acomodar as observações da [NGC 1052-]DF2 e [NGC 1052-]DF4", disse o dr. Hai-Bo Yu, um pesquisador do Departamento de Física e Astronomia da UCR, segundo a revista Science News.
"Em contraste, na SIDM, as autointerações de matéria escura poderiam empurrar partículas de matéria escura do interior para o exterior, tornando o halo interno 'mais fofo' e correspondentemente aumentando a perda de massa da maré. Além disso, a distribuição estelar se torna mais difusa", disse Yu.
A matéria escura não reflete, emite ou absorve luz, e é invisível. A matéria escura compõe 85% de toda a matéria do Universo, mas não interage com a luz, podendo ser vista apenas através da influência gravitacional que ela tem sobre a luz e outras matérias, embora os cientistas não saibam em que consiste.
