Pesquisadores da Universidade de Birmingham usaram a nova geração de observatórios espaciais de raios-X para estudar galáxias fósseis - grupos de galáxias antigas em que todas as grandes galáxias se fundiram gradualmente para formar uma galáxia gigante central.
Os astrônomos descobriram uma concentração notável de matéria escura e normal nos núcleos desses sistemas estelares isolados, em comparação com a distribuição de massa em grupos de galáxias normais.
Muitas galáxias, incluindo a Via Láctea, residem em grupos. Às vezes eles experimentam encontros próximos com outros membros do grupo. As simulações em computador prevêem que essas interações fazem com que grandes galáxias espiralem lentamente em direção ao centro do grupo, onde podem se fundir para formar uma única galáxia gigante, que engole progressivamente todos os seus vizinhos.
Como muitos grupos de galáxias possuem halos extensos de gás quente e matéria escura, previu-se há dez anos que deveria existir uma classe de sistemas denominados grupos fósseis, na qual todas as principais galáxias se fundiram para formar uma galáxia gigante central. Isso seria cercado por uma nuvem brilhante de raios-X de gás quente que se estende para muitos raios galácticos.
Quando descobrimos pela primeira vez os grandes halos de gás quente nos quais alguns grupos muito compactos de galáxias estão incorporados, percebemos que apenas alguns bilhões de anos de evolução adicional deixariam uma única galáxia gigante, mesclada, sentada no centro de um brilhante X- , disse Trevor Ponman, líder do grupo de Birmingham que fez essa previsão e depois descobriu o primeiro grupo fóssil em 1994.
As teorias também sugeriram que grupos fósseis que se enquadram em aglomerados de galáxias ainda maiores podem ser responsáveis pelas galáxias elípticas gigantes, que são freqüentemente encontradas nos centros desses aglomerados.
A equipe de Birmingham observou seis prováveis grupos fósseis nos últimos dois anos, aproveitando a visão nítida do Observatório Espacial de Raios-X Chandra da NASAs e a alta sensibilidade dos ESAs que orbitam o observatório de raios-X XMM-Newton. Os seis grupos fósseis estão localizados a até dois bilhões de anos-luz da Terra. O principal objetivo das equipes era explorar os mecanismos pelos quais grupos fósseis e galáxias elípticas gigantes são formados.
A chave do estudo foi a distribuição da matéria escura nos grupos fósseis. Essa questão misteriosa compreende mais de 80% da massa do Universo, mas sua natureza é desconhecida. A matéria escura nunca foi detectada diretamente, mas sua presença é inferida por sua influência gravitacional na matéria comum.
A grande galáxia elíptica NGC 6482 foi de especial interesse para a equipe, pois é o grupo fóssil mais próximo conhecido e pode ser estudada em grande detalhe. Este gigante isolado, que brilha com o equivalente a 110 bilhões de sóis, está localizado a 100 milhões de anos-luz de distância na constelação de Hércules. Usando o espectrômetro de imagens CCD Chandras Advanced, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman e Laurence Jones, usaram observações do gás quente para rastrear a distribuição de matéria escura no NGC 6482. O gás é aquecido a uma temperatura de 10 milhões de graus Celsius, principalmente devido a choques aquecimento como resultado do colapso gravitacional.
Falando hoje no Encontro Nacional de Astronomia da RAS em Birmingham, Habib Khosroshahi descreveu a descoberta de uma notável concentração de matéria escura no núcleo da NGC 6482. Khosroshahi também descreveu mais dois exemplos de alta concentração de massa em galáxias fósseis mais massivas e mais distantes estudadas por os telescópios Chandra e XMM-Newton, embora o caso do NGC 6482 seja único, pois é possível sondar o centro do sistema com maior precisão.
De acordo com Khosroshahi, verificou-se que a concentração de massa no centro desses antigos grupos galácticos, principalmente na forma de matéria escura, é cinco vezes maior do que nos grupos normais de galáxias com massa e tamanho de halo semelhantes. Essa concentração central de massa apóia a idéia de que grupos fósseis como o NGC 6482 são estruturas muito antigas que entraram em colapso muito antes dos grupos típicos de galáxias se formarem. “A explicação para uma distribuição centralizada de matéria escura pode ser que o sistema se formou em um desvio para o vermelho muito alto quando o Universo era muito jovem e denso”, disse Khosroshahi.
A grande vantagem dos grupos fósseis em comparação com os grupos normais é que não ocorre nenhuma grande interação da galáxia, capaz de agitar o gás quente, acrescentou. Portanto, eles fornecem laboratórios ideais para estudar as propriedades da matéria visível na forma de gás e estrelas, bem como seu recipiente, a matéria escura.
Fonte original: Comunicado de imprensa da RAS
