A maioria das galáxias brilha com bilhões de estrelas que iluminam o universo distante. Mas há um grupo pequeno e incomum que quase não brilha. Estas são galáxias com baixo brilho superficial, sistemas tão fracos que são difíceis de detectar e são tão esparsos nas estrelas que a matéria escura constitui a maior parte da sua massa.
Um dos objetos ocultos, conhecido como CDG-2, pode estar entre as galáxias mais dominadas pela matéria escura já descobertas. (A matéria escura é uma forma invisível de matéria que não reflete, emite ou absorve luz.) As descobertas foram publicadas em Comunicações do Jornal Astrofísico.
Como os astrônomos descobriram o CDG-2
Descobrir galáxias tão tênues é extremamente desafiador. David Lee, da Universidade de Toronto, no Canadá, e seus colegas confiaram em análises estatísticas avançadas para encontrar pistas. Em vez de procurarem diretamente a fraca luz estelar, procuraram aglomerados globulares compactos, que são coleções esféricas e densas de estrelas que normalmente orbitam galáxias. Esses aglomerados de estrelas podem atuar como marcadores, sugerindo que uma galáxia tênue pode estar escondida nas proximidades.
Usando este método, a equipe identificou 10 galáxias de baixo brilho superficial previamente confirmadas, bem como duas candidatas adicionais a galáxias escuras.
Confirmando a Via Láctea com Hubble, Euclides e Subaru
Para verificar um dos candidatos, os astrónomos recorreram a três observatórios poderosos: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Observatório Espacial Euclid da Agência Espacial Europeia e o Telescópio Subaru, baseado em terra, no Havai. Imagens de alta resolução obtidas pelo Telescópio Hubble mostram que existem quatro aglomerados estelares globulares compactados no Aglomerado de Galáxias de Perseu, a 300 milhões de anos-luz de distância da Terra.
Análises adicionais usando dados do Hubble, Euclid e Subaru revelaram um leve brilho difuso ao redor do aglomerado. Esse halo sutil fornece fortes evidências de uma galáxia potencial.
“Esta é a primeira galáxia detectada exclusivamente através de aglomerados estelares globulares”, disse Li. “Sob suposições conservadoras, estes quatro aglomerados representam toda a população do aglomerado globular do CDG-2.”
Galáxias feitas quase inteiramente de matéria escura
As primeiras medições indicam que o CDG-2 emite tanta luz como cerca de 6 milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Notavelmente, quatro aglomerados globulares representam 16% de toda a luz visível no sistema. Ainda mais surpreendente é que cerca de 99% da massa total da galáxia (incluindo matéria visível e escura) parece ser composta de matéria escura.
Grande parte do material normalmente necessário para formar estrelas, principalmente hidrogénio, foi provavelmente eliminado por interações gravitacionais com outras galáxias no aglomerado estelar de Perseu.
Os próprios aglomerados globulares são muito densos e fortemente ligados pela gravidade. Por causa disso, eles são mais capazes de resistir à perturbação gravitacional das marés, o que os torna rastreadores confiáveis de galáxias fracas e fantasmas, como a CDG-2.
O futuro das pesquisas de galáxias de matéria escura
À medida que missões como a Euclid, o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o Observatório Vera C. Rubin se expandem, grandes missões de observação do céu continuam a expandir-se e os investigadores utilizam cada vez mais a aprendizagem automática e ferramentas estatísticas sofisticadas para analisar grandes quantidades de dados.
O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de 30 anos e continua sendo uma pedra angular da descoberta astronômica. É um projeto conjunto da NASA e da ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona o telescópio e as operações da missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Aerospace em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.
