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NGC1052-DF2. Crédito: NASA, ESA, Z. Shen e P. van Dokkum (Yale University) e S. Danieli (Institute for Advanced Study)
A medição de distância mais precisa da galáxia ultra-difusa (UDG) NGC1052-DF2 (DF2) confirma, sem sombra de dúvida, que falta matéria escura. A distância recentemente medida de 22,1 +/- 1,2 megaparsecs foi obtida por uma equipe internacional de pesquisadores liderados por Zili Shen e Pieter van Dokkum da Yale University e Shany Danieli, NASA Hubble Fellow no Institute for Advanced Study.
"Determinar uma distância precisa para DF2 foi fundamental para apoiar nossos resultados anteriores", afirmou Danieli. "A nova medição relatada neste estudo têm implicações cruciais para estimar as propriedades físicas da galáxia, confirmando assim sua falta de matéria escura".
Os resultados, publicados no Astrophysical Journal Letters em 9 de junho de 2021, são baseados em 40 órbitas do telescópio espacial Hubble da NASA, com imagens da Advanced Camera for Surveys e uma análise da 'ponta do ramo gigante vermelho' (TRGB), o ouro padrão para essas medições refinadas. Em 2019, a equipe publicou resultados medindo a distância ao vizinho UDG NGC1052-DF4 (DF4) com base em 12 órbitas de Hubble e análise TRGB, que forneceu evidências convincentes de falta de matéria escura. Este método preferido expande os estudos da equipe de 2018 que dependiam de "flutuações de brilho da superfície" para medir a distância. Ambas as galáxias foram descobertas com o Dragonfly Telephoto Array no observatório New Mexico Skies.
"Saímos em um limbo com nossas observações iniciais do Hubble desta galáxia em 2018", disse van Dokkum. "Acho que as pessoas estavam certas em questionar porque é um resultado tão incomum. Seria bom se houvesse uma explicação simples, como uma distância errada. Mas acho que é mais divertido e mais interessante se realmente for uma galáxia estranha".
Além de confirmar as descobertas de distância anteriores, os resultados do Hubble indicaram que as galáxias estavam localizadas um pouco mais longe do que se pensava anteriormente, reforçando o caso de que elas contêm pouca ou nenhuma matéria escura. Se o DF2 estivesse mais perto da Terra, como afirmam alguns astrônomos, seria intrinsecamente mais fraco e menos massivo, e a galáxia precisaria de matéria escura para explicar os efeitos observados da massa total.
NGC1052-DF2. Crédito: NASA, ESA, Z. Shen e P. van Dokkum (Yale University) e S. Danieli (Institute for Advanced Study)
A matéria escura é amplamente considerada um ingrediente essencial das galáxias, mas este estudo fornece mais evidências de que sua presença pode não ser inevitável. Embora a matéria escura ainda não tenha sido observada diretamente, sua influência gravitacional é como uma cola que mantém as galáxias unidas e governa o movimento da matéria visível. No caso de DF2 e DF4, os pesquisadores foram capazes de explicar o movimento das estrelas com base apenas na massa estelar, sugerindo uma falta ou ausência de matéria escura. Ironicamente, a detecção de galáxias deficientes em matéria escura provavelmente ajudará a revelar sua natureza intrigante e fornecerá novos insights sobre a evolução galáctica.
Enquanto DF2 e DF4 são comparáveis em tamanho à galáxia da Via Láctea, suas massas totais são apenas cerca de um por cento da massa da Via Láctea. Também se descobriu que essas galáxias ultra-difusas têm uma grande população de aglomerados globulares especialmente luminosos.
Esta pesquisa gerou um grande interesse acadêmico, bem como um debate enérgico entre os proponentes de teorias alternativas à matéria escura, como a dinâmica newtoniana modificada (MOND). No entanto, com as descobertas mais recentes da equipe - incluindo as distâncias relativas dos dois UDGs ao NGC1052 - essas teorias alternativas parecem menos prováveis. Além disso, agora há pouca incerteza nas medições de distância da equipe, devido ao uso do método TRGB. Com base na física fundamental, esse método depende da observação de estrelas gigantes vermelhas que emitem um flash após queimar seu suprimento de hélio, o que sempre acontece com o mesmo brilho.
"Há um ditado que afirma que alegações extraordinárias requerem evidências extraordinárias, e a nova medição de distância apóia fortemente nossa descoberta anterior de que o DF2 não contém matéria escura", afirmou Shen. "Agora é hora de ir além do debate à distância e focar em como essas galáxias surgiram".
Avançando, os pesquisadores continuarão a caçar por mais dessas galáxias estranhas, enquanto consideram uma série de questões como: Como os UDGs são formados? O que eles nos dizem sobre os modelos cosmológicos padrão? Quão comuns são essas galáxias e quais outras propriedades exclusivas elas têm? Será necessário descobrir muito mais galáxias carentes de matéria escura para resolver esses mistérios e a questão final sobre o que realmente é a matéria escura.
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Mais informações: Zili Shen et al, A Tip of the Red Giant Branch Distance of 22,1 ± 1,2 Mpc to the Dark Matter Deficient Galaxy NGC 1052 – DF2 from 40 Orbits of Hubble Space Telescope Imaging, The Astrophysical Journal Letters (2021). DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac0335
https://phys.org/news/2021-06-hubble-galaxies-lacking-dark.html
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Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD)
de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page:
http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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