Um enigma colossal de um milhão de massas solares descoberto à espreita no espaço profundo

Detecção pela lente gravitacional

Como este 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 quanta matéria estava concentrada dentro do objeto invisível.

O objeto recém-descoberto é tão pequeno que sua presença apareceu apenas como uma “pinçada” minúscula na imagem distorcida criada por uma lente gravitacional muito maior – algo como uma falha sutil em um espelho de parque de diversões.

“É uma realização impressionante detectar um objeto de tão baixa massa a uma distância tão grande de nós,” disse Chris Fassnacht, professor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, Davis, que é coautor do artigo da Nature Astronomy. “Encontrar objetos de baixa massa como este é fundamental para aprender sobre a natureza da matéria escura.”

A identidade do objeto misterioso

Este objeto misterioso pesa cerca de 1 milhão de vezes a massa do Sol. Sua verdadeira identidade ainda é incerta: pode ser um denso aglomerado de matéria escura, aproximadamente 100 vezes menor do que qualquer outro já detectado, ou possivelmente uma galáxia anã extremamente compacta e inativa.

Embora não possa ser observado diretamente, a influência gravitacional da matéria escura é considerada responsável por moldar como as galáxias, estrelas e outras matérias visíveis estão organizadas pelo universo. Uma das grandes questões na astronomia é se a matéria escura pode formar pequenos aglomerados sem estrelas. Encontrar tais objetos poderia apoiar ou desafiar as teorias atuais sobre o que é a matéria escura.

Uso de telescópios em todo o mundo

Para detectar os sinais tênues do objeto, os pesquisadores combinaram dados de vários instrumentos poderosos, incluindo o Telescópio 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 pela Europa, Ásia, África do Sul e Porto Rico. Juntos, esses instrumentos funcionaram como se fossem 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 massa cerca de cem vezes menor do que qualquer outro encontrado usando este 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, portanto, nossa descoberta é consistente com a chamada ‘teoria da matéria escura fria’, na qual grande parte de nossa compreensão de como as galáxias se formam se baseia,” disse o autor principal Devon Powell, do Instituto Max Planck de Astrofísica (MPA), na Alemanha. “Tendo encontrado um, a pergunta agora é se podemos encontrar mais e se os números ainda irão concordar com os modelos.”

A equipe está analisando os dados para entender melhor a natureza do objeto escuro e também está em busca de mais exemplos de tais objetos escuros em outras partes do céu.

Os autores adicionais incluem: John McKean, da Universidade de Groningen, na Holanda, do Observatório de Rádio da África do Sul e da Universidade de Pretória; Simona Vegetti, do MPA; Cristiana Spingola, do Istituto di Radioastronomia, em Bolonha; e Simon D. M. White, do 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 Ciências dos EUA.