Hubble da NASA detecta quase imperceptível galáxia fantasma composta por 99% de matéria escura

Uma Galáxia Oculta: CDG-2

Um desses objetos ocultos, conhecido como CDG-2, pode estar entre as galáxias que têm maior domínio de matéria escura já identificadas. (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 CDG-2

Identificar galáxias tão apagadas é extremamente desafiador. David Li, da Universidade de Toronto, Canadá, e sua equipe confiaram em uma análise estatística avançada para procurar pistas. Em vez de buscar diretamente pela luz estelar tênue, eles procuraram por agrupamentos compactos de aglomerados globulares, que são coleções densas e esféricas de estrelas que geralmente orbitam galáxias. Esses aglomerados podem atuar como marcadores, sugerindo que uma galáxia fraca pode estar escondida nas proximidades.

Usando essa abordagem, a equipe identificou 10 galáxias de baixa luminosidade 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, em Havai. Imagens de alta resolução do Hubble revelaram quatro aglomerados globulares fortemente agrupados dentro do aglomerado de galáxias Perseus, localizado a 300 milhões de anos-luz da Terra.

A análise adicional, combinando dados do Hubble, Euclid e Subaru, descobriu um brilho difuso e fraco ao redor dos aglomerados. Esse sutil halo de luz forneceu fortes evidências de que uma galáxia subjacente estava presente.

“Esta é a primeira galáxia detectada exclusivamente por sua população de aglomerados globulares,” disse Li. “Sob suposições conservadoras, os quatro aglomerados representam toda a população de aglomerados globulares de CDG-2.”

Uma Galáxia Feita Quase Inteiramente de Matéria Escura

Medições iniciais indicam que 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. O mais impressionante é que 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 o gás hidrogênio, foi provavelmente removido por interações gravitacionais com outras galáxias no denso aglomerado de Perseus.

Os aglomerados globulares em si são extremamente densos e firmemente ligados pela gravidade. Devido a isso, eles são mais capazes de resistir à desagregação gravitacional, tornando-os rastreadores confiáveis de galáxias fracas e fantasmagóricas, como CDG-2.

O Futuro das Pesquisas sobre Galáxias de Matéria Escura

À medida que grandes pesquisas do céu continuam a se expandir com missões como o Euclid, o próximo 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 operou por mais de 30 anos e continua sendo uma pedra angular da descoberta astronômica. É um projeto conjunto entre a NASA e a 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.