A matéria escura continua a confundir os astrônomos, como demonstrou o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, com a detecção de um extenso envelope de matéria escura em torno de uma galáxia elíptica isolada. Essa descoberta entra em conflito com dados ópticos que sugerem uma escassez de matéria escura em torno de galáxias semelhantes e levanta questões sobre como as galáxias adquirem e mantêm tais halos de matéria escura.
A galáxia observada, conhecida como NGC 4555, é incomum por ser uma galáxia elíptica bastante grande que não faz parte de um grupo ou aglomerado de galáxias. Em um artigo a ser publicado na edição de 1 de novembro de 2004 do Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Ewan O'Sullivan, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, em Cambridge, MA, e Trevor Ponman, da Universidade de Birmingham, Reino Unido. , use os dados do Chandra para mostrar que a galáxia está incorporada em uma nuvem de gás de 10 milhões de graus Celsius.
Essa nuvem de gás quente tem um diâmetro de cerca de 400.000 anos-luz, aproximadamente o dobro da galáxia visível. É necessário um enorme envelope, ou halo, de matéria escura para confinar a nuvem quente à galáxia. A massa total do halo da matéria escura é cerca de dez vezes a massa combinada das estrelas na galáxia e 300 vezes a massa da nuvem de gás quente.
Um crescente corpo de evidências indica que a matéria escura - que interage consigo mesma e a matéria "normal" apenas através da gravidade - é a forma dominante de matéria no universo. De acordo com a teoria popular da "matéria escura fria", a matéria escura consiste em partículas misteriosas que sobraram do denso universo primitivo que se moviam lentamente quando galáxias e aglomerados de galáxias começaram a se formar.
"As propriedades observadas do NGC 4555 confirmam que as galáxias elípticas podem possuir halos de matéria escura próprios, independentemente do ambiente", disse O´Sullivan. "Isso levanta uma questão importante: o que determina se as galáxias elípticas têm halos de matéria escura?"
A maioria das grandes galáxias elípticas é encontrada em grupos e aglomerados de galáxias e provavelmente é o produto da fusão de duas galáxias espirais. Nesse ambiente, os halos da matéria escura podem ser removidos pela força da maré gravitacional e adicionados a outras galáxias ou ao grupo como um todo. Portanto, é difícil determinar quanta matéria escura as galáxias originais tinham e quanto elas perderam para o grupo como um todo por meio de interações com o ambiente.
A importância da questão da quantidade intrínseca de matéria escura associada a uma galáxia elíptica aumentou recentemente devido a um relatório de uma equipe internacional de astrônomos liderada por Aaron Romanowsky, da Universidade de Nottingham, Reino Unido. Essa equipe encontrou pouca ou nenhuma evidência de matéria escura em três galáxias elípticas relativamente próximas. Dois deles estavam em grupos de galáxias soltas e um foi isolado. Seu resultado, com base em dados ópticos do telescópio William Herschel, de 4,2 metros, na ilha espanhola de La Palma, está em claro conflito com os dados de raios X do NGC 4555. A técnica óptica usada para procurar matéria escura nas galáxias elípticas próximas não pôde ser aplicado ao NGC 4555 porque está mais do que 3 vezes mais distante da Terra.
Ou as galáxias observadas por Romanowsky e colegas perderam seus halos de matéria escura através de interações anteriores com outras galáxias, ou seus halos de matéria escura são muito mais estendidos ou se formaram sem halos de matéria escura. A primeira opção é possível para as galáxias em grupos, mas muito improvável para a galáxia isolada. A segunda e terceira opções ainda estão em aberto, mas exigiria uma modificação - talvez uma modificação importante - da teoria da matéria escura fria da formação de galáxias.
"Esta é claramente uma pergunta que merece mais consideração", disse O''Sullivan. "Parece provável que muito mais trabalho teórico e observacional sobre galáxias elípticas seja necessário antes que esse problema possa ser resolvido."
Chandra observou o NGC 4555 com seu Espectrômetro Avançado de Imagem CCD (ACIS) em fevereiro de 2003. O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Escritório de Ciência Espacial da NASA, Washington. Northrop Grumman, de Redondo Beach, Califórnia, anteriormente TRW, Inc., foi a principal contratada de desenvolvimento do observatório. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Informações e imagens adicionais estão disponíveis em:
http://chandra.harvard.edu
e
http://chandra.nasa.gov
Fonte original: Chandra News Release
