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A Via Láctea é frequentemente descrita como um disco plano e giratório de poeira, gás e estrelas. Mas se você pudesse diminuir o zoom e tirar uma foto de lado, ela teria uma deformação distinta – como se você tentasse torcer e dobrar um LP de vinil.
Embora os cientistas já saibam há muito tempo, através de dados observacionais, que a Via Láctea é deformada e as suas bordas são alargadas como uma saia, ninguém conseguiu explicar porquê.
Agora, astrônomos de Harvard no Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian (CfA) realizaram os primeiros cálculos que explicam completamente este fenómeno, com evidências convincentes que apontam para o envolvimento da Via Láctea num halo desequilibrado de matéria escura. O trabalho também reforça o pensamento atual sobre como a galáxia evoluiu e pode oferecer pistas sobre alguns dos mistérios da matéria escura.
Os novos cálculos foram liderados por Jiwon Jesse Han, estudante da Griffin Graduate School of Arts and Sciences, afiliado ao CfA. Publicado em Astronomia da Naturezao trabalho inclui os coautores Charlie Conroy e Lars Hernquist, ambos docentes do CfA e do Departamento de Astronomia.
Nossa galáxia está localizada dentro de uma nuvem difusa chamada halo estelar, que se estende muito mais longe no universo. Num trabalho inovador publicado no ano passado, a equipe de Harvard deduziu que o halo estelar é inclinado e tem formato elíptico, como um zepelim ou uma bola de futebol.
Com base nisso, a equipe assumiu a mesma forma para o halo de matéria escura, a entidade maior que abrange tudo dentro e ao redor da Via Láctea. A matéria escura representa 80% da massa da galáxia, mas é invisível porque não interage com a luz, portanto a forma desse halo deve ser inferida. Usando modelos para calcular as órbitas das estrelas dentro de um halo oblongo e inclinado de matéria escura, a equipe encontrou uma correspondência quase perfeita com as observações existentes de uma galáxia distorcida e dilatada.
“Um halo escuro inclinado é bastante comum em simulações, mas ninguém explorou o seu efeito na Via Láctea”, disse Conroy. “Acontece que a inclinação é uma forma elegante de explicar tanto a magnitude como a direção do disco instável da nossa galáxia.”
Os cientistas há muito supunham que a Via Láctea se formou devido a uma colisão galáctica; o trabalho dos astrônomos ressalta ainda mais essa hipótese.
“Se a galáxia estivesse apenas evoluindo por conta própria, ela teria um belo halo esférico, um belo disco plano”, disse Han. “Portanto, o facto de o halo estar inclinado e ter a forma de uma bola de futebol sugere que a nossa galáxia sofreu um evento de fusão, onde duas galáxias colidiram.”
O cálculo da forma provável do halo de matéria escura também pode fornecer pistas sobre as propriedades e a natureza das partículas da própria matéria escura, que permanecem mistérios não resolvidos na física. “O facto de a galáxia não ser esférica nos nossos dados implica que existe algum limite até ao qual a matéria escura pode interagir consigo mesma”, explicou Han.
A confiança nestas descobertas pode levar a melhores formas de estudar de forma inteligente a matéria escura inobservável que constitui a maior parte do Universo. Isto inclui novas formas de captar assinaturas cinemáticas de subhalos escuros, que são halos em miniatura de matéria escura que circulam pela galáxia.
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