A Importância da Descoberta de uma Galáxia Sem Matéria Negra

A grande notícia astronómica da semana foi, sem dúvida, a descoberta de uma galáxia que parece ser desprovida de matéria negra. O artigo original, publicado na revista Nature, foi alvo de uma grande cobertura mediática (cf. referências) e o caso não é para menos. A NGC 1052-DF2, como foi designada, pertence a um grupo situado a cerca de 65 milhões de anos-luz, na direcção da constelação da Baleia, dominado pela galáxia elíptica activa NGC 1052.

A NGC 1052-DF2 é debilmente visível nesta fotografia do Digitized Sky Survey. A NGC 1052, no centro, é uma galáxia elíptica activa e domina este pequeno grupo a cerca de 65 milhões de anos-luz.
Crédito: Digitized Sky Survey, anotações pelo autor.

Apesar de ter dimensões semelhantes à Via Láctea, a NGC 1052-DF2 é extremamente difusa e sem estrutura, e.g., não tem uma região nuclear densa nem braços espirais. A análise do movimento de alguns dos seus enxames globulares permitiu determinar a massa total da galáxia. O valor obtido é extraordinariamente baixo para uma galáxia destas dimensões e pode ser totalmente explicado pelo seu conteúdo estelar. Por outras palavras, a NGC 1052-DF2, ao contrário da generalidade das galáxias, parece não conter matéria negra. Isto provocou alguma perplexidade nos astrónomos porque as observações existentes mostram que, em geral, galáxias com populações estelares modestas são proporcionalmente muito ricas em matéria negra.

A galáxia NGC 1052-DF2 fotografada pelo telescópio espacial Hubble. A galáxia é tão difusa que é possível ver galáxias muito distantes através da sua imagem.
Crédito: NASA, ESA e P. van Dokkum (Yale University).

A descoberta de uma galáxia sem matéria negra é, paradoxalmente, uma das melhores evidências de que a matéria negra realmente existe e não é simplesmente uma ilusão provocada pelo nosso conhecimento incompleto de como funciona a gravidade, como proposto por teorias MOND (Modified Newtonian Dynamics) ou, mais recentemente, EG (Emergent Gravity). Se estas teorias estivessem correctas, a gravidade teria, à escala das galáxias, sempre o mesmo comportamento proporcionando-nos a ilusão da existência de matéria negra. Isso aconteceria sempre pois as leis físicas são universais. O facto de tal parecer não acontecer na NGC 1052-DF2 poderá ser um indício importante a favor da existência material da matéria negra que, sob a forma de algum tipo de partícula exótica, em determinadas circunstâncias pode ser removida da composição da galáxia. De facto, a existência de galáxias como a NGC 1052-DF2 foi mesmo prevista há alguns anos.

Referências: HubbleSite, AstroPT, Público, artigo científico, artigo científico, artigo científico

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