Astrônomos usaram uma rede mundial de telescópios para identificar o menor objeto escuro já encontrado no universo. A descoberta de mais dessas massas ocultas e a compreensão do que são podem ajudar a eliminar certas explicações para a matéria escura, o material invisível que se acredita compor aproximadamente um quarto do cosmos. Detalhes da descoberta aparecem em dois estudos publicados em 9 de outubro na Nature Astronomy e no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Como esse objeto não emite luz ou radiação detectável, os cientistas o identificaram por meio de sua atração gravitacional sobre a luz que passa nas proximidades, um efeito conhecido como lente gravitacional. Ao estudar como a luz foi distorcida, os pesquisadores puderam calcular a quantidade de matéria contida no objeto invisível.
O objeto recém-encontrado é tão pequeno que sua presença apareceu apenas como uma pequena “deformação” na imagem distorcida criada por uma lente gravitacional muito maior — algo como uma falha sutil em um espelho de parque de diversões.
“É uma conquista impressionante detectar um objeto de tão baixa massa a uma distância tão grande de nós”, disse Chris Fassnacht, professor no Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, Davis, que é coautor do artigo na Nature Astronomy. “Encontrar objetos de baixa massa como este é fundamental para entender a natureza da matéria escura.”
Este objeto misterioso pesa cerca de 1 milhão de vezes a massa do Sol. Sua verdadeira identidade ainda é incerta: pode ser um aglomerado denso de matéria escura, aproximadamente 100 vezes menor do que qualquer um anteriormente detectado, ou possivelmente uma galáxia anã extremamente compacta e inativa.
Embora não possa ser visto diretamente, acredita-se que a influência gravitacional da matéria escura molde a disposição das galáxias, estrelas e de outra matéria visível no universo. Uma das grandes questões na astronomia é se a matéria escura pode formar pequenos aglomerados sem estrelas. Encontrar tais objetos pode, ou apoiar ou desafiar, teorias atuais sobre o que é a matéria escura.
Usando telescópios em todo o mundo
Para detectar os sinais fracos do objeto, os pesquisadores combinaram dados de vários instrumentos poderosos, incluindo o Telescópio de Green Bank (GBT) na Virgínia Ocidental, a Very Long Baseline Array (VLBA) no Havai e a European Very Long Baseline Interferometric Network (EVN), que conecta telescópios de rádio em toda a Europa, Ásia, África do Sul e Porto Rico. Juntos, esses instrumentos funcionaram como um único telescópio do tamanho da Terra capaz de detectar distorções incrivelmente sutis na luz causadas pela gravidade do objeto escuro.
Essa detecção representa um objeto com uma massa cerca de cem vezes menor do que qualquer outro encontrado usando esse método, mostrando que a técnica pode revelar outras estruturas escuras igualmente pequenas.
“Dada a sensibilidade dos nossos dados, esperávamos encontrar pelo menos um objeto escuro, então nossa descoberta é consistente com a chamada ‘teoria da matéria escura fria’, na qual boa parte da nossa compreensão de como as galáxias se formam está baseada”, disse o autor principal Devon Powell, do Max Planck Institute for Astrophysics (MPA), na Alemanha. “Tendo encontrado um, a questão agora é se podemos encontrar mais e se os números ainda concordarão com os modelos.”
A equipe está analisando mais os dados para entender melhor a natureza do objeto escuro e também procurando mais exemplos de tais objetos escuros em outras partes do céu.
Autores adicionais são: John McKean, Universidade de Groningen, Países Baixos, South African Radio Observatory e Universidade de Pretória; Simona Vegetti, MPA; Cristiana Spingola, Istituto di Radioastronomia, Bolonha; e Simon D. M. White, MPA.
O trabalho foi apoiado em parte pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pelo Ministério das Relações Exteriores e Cooperação Internacional da Itália e pela Fundação Nacional de Pesquisa da África do Sul. O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da Fundação Nacional de Ciência dos EUA.
