domingo, 4 de setembro de 2016

Galáxias escuras

No nosso grupo local (GL) de galáxias, conhecem-se mais de trinta galáxias esferóides anãs (ou dSph, na sigla como são conhecidas na literatura internacional), um tipo que parece ser dos mais abundantes no Universo. Com pouca actividade estelar e exibindo baixa luminosidade, o seu elevado factor de massa/luminosidade leva a pensar que as dSph contêm grandes quantidades de massa escura. Assim as dSph de Draco, Sextans e Fornax (entre outras) são dos alvos preferenciais para estudos de aniquilação de neutralinos ou outros candidatos a massa escura. Algumas estimativas apontam para que a massa visível das dSph seja da ordem das 10^7 a 10^8 massas solares, ou seja, dez a cem vezes menos do que a sua massa escura.

Estas dSph são satélites da nossa galáxia; relativamente pequenas, portanto. Conhece-se, porém, um exemplo em que toda uma galáxia não evidencia actividade estelar, sendo praticamente confundida com o fundo espacial. Trata-se de VirgoHI21 e foi descoberta em 2005 por uma equipa internacional liderada por astrónomos britânicos, a trabalhar a partir do radiotelescópio Lovell da Universidade de Manchester. Esta galáxia roda como outras, mas não contém estrelas, pelo que, sem produzir luz visível, a sua natureza individualizada só foi estabelecida através da radiação de 21 cm, resultante da transição hiperfina dos átomos neutros de hidrogénio (H). Traçando a rotação deste gás ao longo dos contornos de VirgoHI21, a quantidade detectada é muito pequena para manter a galáxia escura sem se desmembrar, devido às forças centrífugas resultantes da rotação rápida. Calculou-se então que a quantidade de massa escura seja mil vezes superior à do H, sendo esta razão cem vezes menor na Via Láctea. Se VirgoHI21 fosse uma galáxia normal, dada a sua dimensão, deveria ser brilhante ao ponto de ser visível até por um bom telescópio amador.

Localizada no enxame galáctico da Virgem, a cerca de 15 Mpc do Sol, VirgoHI21 é uma raridade, até hoje não se conhecendo mais exemplos em diversos rastreios espaciais. Outros objectos similares encontrados anteriormente acabaram por revelar uma população estelar, quando observados pelos maiores telescópios ópticos. Outros ainda são o remanescente de colisões galácticas. As primeiras observações de VirgoHI21 ocorreram, aliás, em 2000, tendo-se levado cinco anos a descartar todas as hipóteses alternativas, o que incluiu observações nos radiotelescópios de Arecibo (Porto Rico) e Westerbork (Países Baixos) e confirmação óptica no telescópio Isaac Newton (Canárias).

A simulação da evolução da estrutura de larga escala no Universo é largamente dependente do tipo de massa escura considerada e das suas interacções. A massa escura do tipo frio entra na maioria dos modelos mais usados, prevendo, porém, a existência de cerca de dez a cem vezes mais dSph do que as conhecidas no GL.

Remanescentes da formação do GL, existem milhares de nuvens rápidas de H neutro (HVC, na sigla inglesa) que se deslocam a velocidades mais elevadas do que o disco galáctico, estando fora do seu plano. Em 2003, um grupo da Universidade da Califórnia em Berkeley descobriu a HVC 127-41-330, com dimensões típicas das dSph, mas, ao contrário destas, sem aparente população estelar. As HVC poderão ser demasiado pequenas para induzir a “ignição” estelar, mas esse já não é o caso de VirgoHI21. Em qualquer caso, conhece-se outra dezena de HVC candidatas a pequenas galáxias escuras, que também evidenciam rotação. É um problema interessante, pois poderá colmatar parte das dSph em falta.

Retirado de:
SUPER 147 - Julho 2010
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