Astrônomos testemunham matéria escura se tornando desonesta em colisão épica de aglomerados de galáxias: WebCuriosos
Dois aglomerados gigantes de galáxias observados em processo de colisão estão tão fortes que sua matéria escura basicamente se separou da matéria normal e voou adiante.
É como uma carga solta durante uma colisão entre dois veículos. Outras forças param os próprios veículos, mas a carga, sob a influência do impulso, continua avançando.
Isso é não é a primeira vez vimos a matéria escura se desacoplar da matéria normal no decorrer de uma colisão cósmica gigante, mas nunca vimos isso dessa maneira. E a descoberta, esperam os cientistas, pode dar-nos novas pistas sobre o comportamento e as propriedades da misteriosa matéria escura que domina o Universo.
A matéria escura é um dos grandes mistérios do Universo. Não sabemos o que é; nem podemos detectá-lo diretamente.
Mas há, de alguma forma, mais gravidade no cosmos do que esperamos que exista, com base na matéria “normal” que podemos detectar. Muito mais gravidade. Observamo-lo nos movimentos das estrelas e das galáxias, e na forma como o próprio espaço-tempo se curva e se deforma na presença de poderosos campos gravitacionais.
De acordo com cientistas' cálculos, apenas cerca de 15 por cento do orçamento de matéria do Universo é matéria normal. Os restantes 85% são esta matéria escura invisível e intocável que só parece interagir com a matéria normal através da gravidade.
E está em todo lugar. Galáxias de matéria normal, como a nossa, existem dentro de bolhas gigantes de matéria escura. Vastas vertentes dela constituem o que chamamos de teia cósmica, conectando gravitacionalmente galáxias a galáxias, aglomerados a aglomerados, fornecendo rotas que a matéria normal pode percorrer para se encontrar, colidir e crescer.
A matéria normal tem muitas outras maneiras de interagir com outras coisas, então eventos massivos – como colisões entre aglomerados de galáxias – podem se tornar interessantes. Em geral, as galáxias dentro dos aglomerados ficarão bem, mas existem vastas nuvens de gás no espaço intraaglomerado, intergaláctico, que colidem umas com as outras, tornando-se quentes e turbulentas.
À medida que a matéria normal interage eletromagneticamentee à medida que sofrem choque e turbulência, um efeito de frenagem é aplicado, fazendo com que os aglomerados desacelerem. Mas a matéria escura não é afetada por estas influências de desaceleração e continua avançando, avançando antes de finalmente voltar à posição em torno do aglomerado recém-fundido.
Os clusters em fusão são conhecidos coletivamente como MACS J0018.5+1626 e são orientados de tal forma que permitem uma nova medição das velocidades da matéria dentro deles.
UM medição anterior foi conduzido em uma colisão de cluster que estamos vendo de lado; O MACS J0018.5+1626 está orientado de forma que um cluster pareça estar indo diretamente em nossa direção e o outro diretamente para longe.
Os pesquisadores usaram diferentes técnicas para medir as velocidades da matéria escura e normal.
A velocidade da matéria escura foi determinada medindo a velocidade das galáxias dentro dos aglomerados, com base em como a luz é esticada ou comprimida em direção ao vermelho ou azul à medida que se afasta ou se aproxima de nós. Isso é conhecido como deslocamento Doppler e é uma forma confiável de medir a velocidade no espaço.
A velocidade das galáxias membros do aglomerado atua como um proxy para a velocidade da matéria escura, uma vez que as galáxias e a matéria escura se comportam de forma semelhante durante uma colisão do aglomerado.
Para medir a velocidade do meio intracluster, a equipe contou com algo chamado Efeito Sunyaev-Zeldovich. Esta é uma deformação distinta observada na luz de fundo do Universo, causada por elétrons em um volume do espaço. Como esses elétrons podem espalhar a luz, esse efeito pode ser usado para determinar a densidade dos elétrons.
Um efeito secundário pode ser observado se o meio de dispersão estiver em movimento, e os cientistas podem analisar este efeito para determinar como o meio está se movendo: com que rapidez e em que direção.
Isto permitiu aos investigadores determinar a velocidade da matéria normal nos aglomerados, observando uma diferença de velocidade distinta entre ela e a matéria escura revelada pelas galáxias.
É um trabalho muito completo de ciência astrofísica que pode nos ajudar em nossa busca para entender exatamente o que é a matéria escura.
“Este estudo é um ponto de partida para estudos mais detalhados sobre a natureza da matéria escura,” Silich diz. “Temos um novo tipo de sonda direta que mostra como a matéria escura se comporta de forma diferente da matéria normal.”
A pesquisa foi publicada em O Jornal Astrofísico.