Detectados filamentos de matéria escura

Filamento de matéria escura detectado entre os aglomerados Abell 222 e Abell 223

Cientistas descobrem grande filamento de matéria escura entre dois aglomerados de galáxias.
Através do efeitos de lente gravitacional, cientistas observam “esqueleto invisível” do Universo.

Cientistas detectaram parte do esqueleto invisível de matéria escura do universo, onde reside, acreditam, mais de metade da matéria. A investigação, liderada por um físico da Universidade do Michigan, confirma uma previsão chave da teoria predominante de como evoluiu a actual estrutura em rede do universo.

O mapa do universo conhecido mostra que a maior parte das galáxias estão organizadas em aglomerados, mas algumas situam-se ao longo de filamentos que ligam esses aglomerados.

Os cientistas têm defendido que a matéria escura alicerça esses filamentos, que servem como auto-estradas, guiando as galáxias na direcção da força gravitacional dos aglomerados.

A contribuição da matéria escura foi prevista através de simulações por computador e a sua forma foi esboçada com base na distribuição das galáxias. Mas ninguém a tinha detectado diretamente. Isto porque não emite nem absorve luz, não sendo assim visível através de telescópios.

Os cientistas deduzem que esta existe a partir da observação dos efeitos gravitacionais que exerce sobre a matéria visível. Pensa-se que esta matéria será 80 por cento da composição do universo.

Lentes gravitacionais

“Encontramos filamentos de matéria escura. Pela primeira vez, conseguimos vê-los”, diz Jörg Dietrich, físico da Universidade de Michigan, e primeiro autor do artigo publicado agora na «Nature» on line (posteriormente sai na edição impressa).

Para conseguir ver a componente de matéria escura do filamento que liga os aglomerados Abell 222 e 223, a equipe aproveitou um fenômeno chamado lente gravitacional. A gravidade de objetos massivos, como aglomerados de galáxias, atua como uma lente que distorce os raios luminosos de outros objetos ainda mais distantes, na sua trajetória até nós.

A equipe observou, assim, dezenas de milhares de galáxias situadas além dos aglomerados. Conseguiram determinar a magnitude da distorção provocada pelos dois aglomerados e, com essa informação, determinar o campo gravitacional e a massa de Abell 222 e 223. Parecia que existia uma ponte que mostrava uma massa adicional além da que os aglomerados continham. Os aglomerados não podiam explicar por si mesmos esse excesso de massa.

Antes deste trabalho, os cientistas pensavam que o efeito de lente gravitacional não era suficientemente forte para revelar uma configuração de matéria escura. De fato, geralmente não é. Mas Dietrich escolheu bem o cenário para o seu estudo, selecionando dois aglomerados cujo eixo está orientado diretamente para a Terra, o que amplia o efeito de lente gravitacional.

O resultado é uma verificação que durante muitos anos se acreditava que era impossível. Os investigadores também encontraram picos de emissões de raios-x ao longo do filamento que une os dois aglomerados. Picos esses que se devem a um excesso de calor da matéria comum que é puxada para o filamento pela gravidade da matéria escura que o forma. Os investigadores estimam que 90 por cento ou mais da massa do filamento seja matéria escura.

Saiba mais:

A matéria escura é um dos grandes mistérios da Física. Ela não pode ser vista, mas pode ser percebida por cientistas que estudam os efeitos gravitacionais que esse “algo” invisível é capaz de causar.

Uma das formas de detectar a presença de matéria escura é por meio da distorção que sua força gravitacional pode causar na luz proveniente de outros corpos celestes, como galáxias. Porém, isso é praticamente impossível de ser percebido da Terra e, até então, a única possibilidade de realizar esse feito seria por meio de grandes telescópios que ainda não possuímos.

Detectando matéria escura

Depois de muitas tentativas, astrônomos finalmente encontraram uma maneira de detectar um filamento de matéria escura sem o uso de equipamentos que ainda precisam ser construídos. A façanha foi realizada pelo astrônomo Jörg Dietrich e sua equipe do Observatório da Universidade de Munique, na Alemanha.

Para isso, os pesquisadores exploraram a geometria espacial peculiar de dois aglomerados de galáxias e analisaram dados coletados durante os últimos anos de mais de 40 mil galáxias diferentes, chegando à conclusão de que, entre os 2,7 bilhões de anos-luz que separam os aglomerados Abell 222 e Abell 223, há um filamento de matéria escura que está distorcendo o tempo-espaço naquela região.

Em 2008, Dietrich já havia publicado uma pesquisa que revelava a presença de gases quentes na mesma área do universo, o que sugeria a presença do filamento. Porém, ainda não era uma informação forte o suficiente para detectar a matéria escura diretamente. Agora, os novos cálculos reforçam o trabalho anterior do astrônomo. A descoberta é relevante porque ajuda a comprovar o modelo teórico de formação do universo.