À primeira vista, era apenas uma faixa extremamente tênue perdida entre os dados de uma galáxia distante. Mas aquele pequeno detalhe escondia algo que os astrônomos nunca haviam identificado fora da Via Láctea. A descoberta, realizada em imagens de arquivo do telescópio Hubble, não apenas revela como grupos de estrelas podem ser lentamente destruídos pela gravidade, como também oferece uma nova ferramenta para investigar um dos maiores mistérios da física moderna.
O Hubble encontrou uma trilha de estrelas a 115 milhões de anos-luz
A descoberta aconteceu na galáxia UGC 9050-Dw1, localizada a aproximadamente 115 milhões de anos-luz da Terra.
Ao analisar dados arquivados do Telescópio Espacial Hubble, pesquisadores encontraram uma estrutura extremamente fina e alongada. O estudo, publicado na revista Nature, identificou o fenômeno como a primeira corrente estelar originada de um aglomerado globular detectada fora da Via Láctea.
Aglomerados globulares são concentrações muito densas de estrelas mantidas juntas pela gravidade.
Nesse caso, porém, o aglomerado está sendo gradualmente desfeito pelo campo gravitacional de sua galáxia hospedeira.
Conforme estrelas são arrancadas, elas não desaparecem aleatoriamente pelo espaço. Permanecem distribuídas ao longo da trajetória do aglomerado, criando uma espécie de fita estreita e comprida.
Dezenas dessas correntes já foram identificadas dentro da Via Láctea. Encontrá-las em galáxias muito distantes, entretanto, é extremamente difícil porque possuem brilho muito baixo.
Foi justamente essa dificuldade que tornou a nova observação tão importante.
Uma pequena trilha pode revelar aquilo que não conseguimos enxergar
A corrente estelar não mostra apenas o destino de um aglomerado sendo destruído.
Sua forma e movimento são influenciados diretamente pela gravidade da galáxia.
Isso permite aos astrônomos utilizá-la quase como uma sonda natural. Ao reconstruir matematicamente sua trajetória, os pesquisadores conseguem obter pistas sobre como a massa está distribuída na galáxia hospedeira.
A equipe utilizou esse princípio para modelar o campo gravitacional de UGC 9050-Dw1 e estimar sua massa total.
A partir daí, tornou-se possível comparar aquilo que pode ser observado diretamente, como estrelas, com uma quantidade muito maior de matéria que permanece invisível.
É nesse ponto que entra a matéria escura.
Ela não emite nem reflete luz de maneira detectável pelos métodos convencionais, mas sua existência é inferida pelos efeitos gravitacionais que exerce sobre estrelas, galáxias e grandes estruturas cósmicas.
Correntes estelares já são utilizadas para estudar a distribuição dessa matéria na Via Láctea. A nova descoberta mostra que a mesma estratégia poderá ser aplicada a galáxias muito mais distantes.
A galáxia escolhida pela natureza criou as condições perfeitas
UGC 9050-Dw1 pertence a uma categoria conhecida como galáxia ultradifusa.
Essas galáxias possuem estrelas espalhadas por uma grande região, o que faz com que apresentem luminosidade superficial extremamente baixa.
Paradoxalmente, essa característica pode ter facilitado a descoberta.
Como o fundo da galáxia é pouco brilhante, a delicada corrente estelar consegue se destacar com maior facilidade nas observações.
Ao mesmo tempo, a galáxia precisa possuir massa suficiente para exercer forças gravitacionais capazes de arrancar estrelas do aglomerado original.
Essa combinação entre fundo tênue e campo gravitacional suficientemente intenso pode ter transformado UGC 9050-Dw1 em um lugar particularmente favorável para identificar o fenômeno.
Ainda assim, houve uma boa dose de sorte.
O campo de visão do Hubble é relativamente pequeno. Como os astrônomos não sabem exatamente onde procurar essas estruturas em outras galáxias, encontrar uma delas dentro de uma imagem disponível é extremamente difícil.
Isso pode mudar em breve.
Um novo telescópio poderá encontrar muitas outras
Os pesquisadores esperam que uma nova geração de observatórios amplie drasticamente a busca.
Um dos instrumentos mais promissores é o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA, projetado para combinar imagens de alta resolução com um campo de visão muito maior.
A diferença é significativa.
Enquanto o Hubble consegue observar detalhadamente regiões relativamente pequenas, o Roman poderá registrar áreas enormes do céu mantendo uma resolução adequada para diversos estudos cosmológicos.
Essa capacidade aumenta as chances de encontrar outras correntes estelares fora da Via Láctea.
Quanto maior a quantidade de exemplos identificados, mais poderosas essas estruturas poderão se tornar como ferramentas para reconstruir a história das galáxias e investigar a distribuição da matéria escura.
E existe um detalhe especialmente intrigante que os pesquisadores querem procurar.
Pequenos buracos na corrente podem esconder uma pista sobre a matéria escura
Correntes estelares funcionam como registros da história gravitacional de uma galáxia.
Quando um aglomerado percorre seu caminho durante milhões ou bilhões de anos, as estrelas arrancadas preservam parte dessa trajetória.
Mas essas fitas cósmicas nem sempre são perfeitamente uniformes.
Astrônomos procuram lacunas, concentrações e irregularidades que podem aparecer quando alguma estrutura invisível atravessa a corrente e altera gravitacionalmente o movimento das estrelas.
Uma das possibilidades é que essas perturbações sejam produzidas por pequenas concentrações de matéria escura.
O problema é que outros fenômenos também podem gerar efeitos semelhantes.
É por isso que encontrar muitas correntes em diferentes galáxias será tão importante. Se os mesmos padrões aparecerem repetidamente em ambientes distintos, a hipótese envolvendo estruturas de matéria escura poderá ganhar força.
Quase um século depois das primeiras evidências de sua existência, a natureza dessa matéria continua desconhecida.
Os cientistas ainda não sabem se ela é formada por uma única partícula, várias partículas ou algo completamente diferente.
Curiosamente, uma das melhores pistas para responder a essa enorme pergunta pode estar em algo extraordinariamente pequeno e discreto: uma fina trilha de estrelas quase invisível, localizada a 115 milhões de anos-luz da Terra.
[Fonte: CNN]
