A maioria das galáxias brilha com bilhões de estrelas, iluminando o universo através de vastas distâncias. Mas um pequeno e incomum grupo quase não brilha. Estas são as galáxias de baixa brilho superficial, sistemas tão tênues que são difíceis de detectar e tão escassas em estrelas que a matéria escura compõe a maior parte de sua massa.
Um desses objetos ocultos, conhecido como CDG-2, pode figurar entre as galáxias dominadas por matéria escura mais identificadas até agora. (Matéria escura é uma forma invisível de matéria que não reflete, emite ou absorve luz.) A descoberta foi relatada na The Astrophysical Journal Letters.
Como os Astrônomos Encontraram o CDG-2
Identificar galáxias tão apagadas é extremamente desafiador. David Li, da Universidade de Toronto, Canadá, e seus colegas se basearam em análise estatística avançada para buscar pistas. Em vez de procurar diretamente por luz estelar fraca, eles buscaram agrupamentos densos de aglomerados globulares, que são coleções esféricas de estrelas que costumam orbitar galáxias. Esses aglomerados podem funcionar como marcadores, sugerindo que uma galáxia tênue pode estar escondida nas proximidades.
Usando essa abordagem, a equipe identificou 10 galáxias de baixa brilho superficial previamente confirmadas, além de dois candidatos a galáxias escuras adicionais.
Confirmando a Galáxia com Hubble, Euclid e Subaru
Para verificar um dos candidatos, os astrônomos recorreram a três poderosos observatórios: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o observatório espacial Euclid da ESA (Agência Espacial Europeia) e o Telescópio Subaru, baseado no Havai. Imagens de alta resolução do Hubble revelaram quatro aglomerados globulares fortemente compactados dentro do aglomerado de galáxias Perseus, localizado a 300 milhões de anos-luz da Terra.
Análises adicionais combinando dados do Hubble, Euclid e Subaru descobriram um brilho difuso e tênue envolvendo os aglomerados. Esse sutil halo de luz forneceu fortes evidências de que uma galáxia subjacente estava presente.
“Esta é a primeira galáxia detectada unicamente através de sua população de aglomerados globulares,” disse Li. “Sob suposições conservadoras, os quatro aglomerados representam toda a população de aglomerados globulares do CDG-2.”
Uma Galáxia Feita Quase Inteiramente de Matéria Escura
Medições iniciais indicam que o CDG-2 brilha com a luz equivalente a cerca de 6 milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Notavelmente, os quatro aglomerados globulares representam 16% de toda a luz visível na galáxia. Ainda mais surpreendente, cerca de 99% da massa total da galáxia, incluindo tanto a matéria visível quanto a matéria escura, parece consistir de matéria escura.
Grande parte do material normalmente necessário para formar estrelas, principalmente gás hidrogênio, provavelmente foi removido por interações gravitacionais com outras galáxias no aglomerado denso de Perseus.
Os aglomerados globulares em si são extremamente densos e fortemente ligados pela gravidade. Por conta disso, eles são mais capazes de resistir à desagregação gravitacional, fazendo deles indicadores confiáveis de galáxias tênues e fantasmagóricas como o CDG-2.
O Futuro das Pesquisas sobre Galáxias de Matéria Escura
À medida que grandes pesquisas de céu continuam a se expandir com missões como Euclid, o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o Observatório Vera C. Rubin, os pesquisadores estão cada vez mais utilizando aprendizado de máquina e ferramentas estatísticas sofisticadas para analisar enormes volumes de dados.
O Telescópio Espacial Hubble já opera há mais de 30 anos e continua a ser um marco na descoberta astronômica. É um projeto conjunto da NASA e da ESA (Agência Espacial Europeia). O Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, supervisiona o telescópio e as operações da missão, com suporte adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.
