Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble descobriram um tipo inteiramente novo de objeto cósmico. É uma nuvem rica em gás dominada por matéria escura, mas não contém estrelas. Os cientistas acreditam que seja um remanescente dos primeiros estágios da formação de galáxias. O objeto, apelidado de “Cloud-9”, é o primeiro objeto confirmado desse tipo no universo.
“Esta é a história de uma galáxia falhada”, disse o principal investigador do projeto, Alejandro Benítez-Lambé, da Universidade de Milão-Bicocca, em Itália. “Na ciência, geralmente aprendemos mais com os fracassos do que com os sucessos. Neste caso, não ver estrelas prova que a teoria está correta. Diz-nos que descobrimos os blocos de construção primitivos de uma galáxia que ainda não se formou no nosso universo local.”
Um raro vislumbre do universo escuro
“Esta nuvem é uma janela para o universo escuro”, explica Andrew Fox, membro da equipa AURA/STScI da Agência Espacial Europeia. “Teoricamente sabemos que se espera que a maior parte da massa do Universo seja matéria escura, mas esta matéria escura é difícil de detectar porque não emite luz. A Nuvem-9 dá-nos uma rara visão de uma nuvem dominada pela matéria escura.”
Cloud-9 pertence à categoria de Nuvens HI Limitadas por Reionização ou “RELHIC”. A palavra “HI” refere-se ao hidrogênio neutro, enquanto “RELHIC” descreve as nuvens de hidrogênio que se formaram no início do universo e nunca se transformaram em estrelas. Os cientistas previram a existência de tais objetos durante anos, mas a confirmação direta permaneceu ilusória. Só depois de observarem a Nuvem-9 com o Hubble é que os investigadores conseguiram confirmar que ela de facto não continha estrelas.
Descartando a possibilidade de galáxias anãs ocultas
“Antes de usarmos o Hubble, poderíamos dizer que esta era uma galáxia anã ténue que não podíamos ver com telescópios terrestres. Eles não eram sensíveis o suficiente para irem fundo o suficiente para encontrar as estrelas,” explicou o autor principal Gagandeep Anand do Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, EUA. “Mas com a Câmara Avançada para Pesquisas do Hubble, conseguimos determinar que não havia nada ali.”
Esta descoberta em si pegou os pesquisadores desprevenidos. “Pode haver algumas casas abandonadas entre os nossos vizinhos galácticos”, disse Rachael Beaton do STScI, membro da equipa de investigação.
Acredita-se que os RELHICs sejam estruturas de matéria escura que nunca acumularam gás suficiente para desencadear a formação de estrelas. Por causa disso, eles preservam as condições do universo primitivo. Cloud-9 aponta que pode haver muitos outros objetos pequenos dominados pela matéria escura que são frequentemente descritos como galáxias falidas. Estudá-los fornece novos insights sobre uma parte do universo que continua difícil de observar porque a maioria dos telescópios se concentra em estrelas e galáxias brilhantes.
Medindo o gigante invisível
Nuvens de hidrogênio perto da Via Láctea têm sido estudadas há décadas, mas a maioria é maior e tem formato mais irregular do que a Nuvem-9. Em comparação, a Cloud-9 é menor, mais densa e quase esférica, dando-lhe uma aparência muito diferente de outras nuvens de gás conhecidas.
A Nuvem-9 contém hidrogênio neutro em seu centro e se estende por cerca de 4.900 anos-luz. Só a massa do gás hidrogênio é cerca de 1 milhão de vezes a do Sol. Se a pressão do gás for de fato equilibrada pela atração gravitacional da matéria escura circundante, então a matéria escura deverá representar a maior parte da massa do objeto. Com base neste balanço, a massa da Cloud-9 é estimada em cerca de 5 mil milhões de massas solares.
Por que objetos sem estrelas são importantes
Cloud-9 destaca quanto do universo existe além das estrelas. Apenas olhar para a luz das estrelas não revela o quadro completo. Ao examinar o gás e a matéria escura em conjunto, os cientistas podem compreender melhor um sistema que de outra forma estaria oculto.
Encontrar galáxias mortas como a Cloud-9 é difícil porque os objetos brilhantes próximos muitas vezes sobrecarregam os seus sinais fracos. Esses sistemas também são sensíveis aos efeitos ambientais, como a remoção da pressão de impacto, que pode remover gás à medida que viajam pelo espaço interestelar. Estes desafios ajudam a explicar porque é que tais objetos parecem ser raros.
Descoberto através de radiotelescópios
A Nuvem-9 foi descoberta pela primeira vez há três anos, durante uma pesquisa de rádio usando o Telescópio Esférico de Abertura de 500 metros (FAST) em Guizhou, China. Esta descoberta foi posteriormente confirmada pelo Green Bank Telescope e pelo Very Large Array nos Estados Unidos. O nome “Cloud-9” não tem significado cultural na China e só foi nomeado porque é a nona nuvem de gás descoberta perto da região externa da galáxia espiral Messier 94 (M94).
A nuvem está localizada perto da M94 e parece estar fisicamente conectada à Via Láctea. Observações de rádio de alta resolução revelaram ligeiras distorções no gás, o que pode ser evidência de interações entre a Nuvem-9 e o seu vizinho maior.
Uma galáxia que ainda pode estar se formando
Se a Cloud-9 eventualmente se tornará uma galáxia dependerá de ela ganhar massa extra. Se fosse muito maior, a gravidade o teria causado o colapso e a formação de estrelas. Se fosse muito menor, os seus gases poderiam dispersar-se e ionizar-se, praticamente sem deixar vestígios. Em vez disso, existe dentro de uma faixa estreita que lhe permite persistir como um RELHIC.
A descoberta melhora a compreensão de como as galáxias se formam, como o universo primitivo evoluiu e como a matéria escura se comporta. Como a Nuvem-9 não contém estrelas, os cientistas podem estudar as propriedades da nuvem de matéria escura sem interferência da luz estelar. À medida que as pesquisas futuras melhoram, os investigadores esperam descobrir mais destas relíquias raras, proporcionando uma compreensão mais profunda da estrutura oculta do Universo e da física da matéria escura.
