A formação de estrelas em minúsculas galáxias anãs pode lentamente "aquecer" a matéria escura, empurrando-a para fora. A imagem da esquerda mostra a densidade do gás hidrogênio de uma galáxia anã simulada, vista de cima. A imagem à direita mostra o mesmo para uma galáxia anã real, IC 1613. Na simulação, a entrada e saída de gás repetidas faz flutuar a força do campo gravitacional no centro da anã. A matéria escura responde a isso migrando para fora do centro da galáxia, um efeito conhecido como "aquecimento da matéria escura". Crédito: J. Read et al.
Os cientistas encontraram evidências de que a matéria escura pode ser aquecida e movimentada, como resultado da formação de estrelas nas galáxias. Os resultados fornecem a primeira evidência observacional para o efeito conhecido como "aquecimento da matéria escura", e dão novas pistas sobre o que compõe a matéria escura. A pesquisa foi publicada hoje na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society .
No novo trabalho, cientistas da Universidade de Surrey, Carnegie Mellon University e ETH Zürich partiram em busca de evidências de matéria escura nos centros de galáxias anãs próximas . Galáxias anãs são galáxias pequenas e fracas que são normalmente encontradas em órbitas de galáxias maiores, como a nossa Via Láctea. Eles podem conter pistas que podem nos ajudar a entender melhor a natureza da matéria escura .
Pensa-se que a matéria escura compõe a maior parte da massa do universo. No entanto, uma vez que não interage com a luz da mesma maneira que a matéria normal, ela só pode ser observada através de seus efeitos gravitacionais. A chave para estudá-lo pode, no entanto, estar em como as estrelas são formadas nessas galáxias.
Quando as estrelas se formam, ventos fortes podem empurrar gás e poeira para longe do coração da galáxia. Como resultado, o centro da galáxia tem menos massa, o que afeta quanto a gravidade é sentida pela matéria escura restante. Com menos atração gravitacional , a matéria escura ganha energia e migra para longe do centro, um efeito chamado "aquecimento da matéria escura".
A equipe de astrofísicos mediu a quantidade de matéria escura nos centros de 16 galáxias anãs com histórias de formação de estrelas muito diferentes. Eles descobriram que as galáxias que pararam de formar estrelas há muito tempo tinham maiores densidades de matéria escura em seus centros do que aquelas que ainda estão formando estrelas hoje. Isso apoia a teoria de que as galáxias mais antigas tinham menos aquecimento da matéria escura.
O professor Justin Read, principal autor do estudo e chefe do Departamento de Física da Universidade de Surrey, disse: "Nós encontramos uma relação verdadeiramente notável entre a quantidade de matéria escura nos centros desses minúsculos anões e a quantidade de estrelas formação que eles experimentaram ao longo de suas vidas.A matéria escura no centro dos anões formadores de estrelas parece ter sido "aquecida" e empurrada para fora ".
As descobertas fornecem uma nova restrição aos modelos de matéria escura: a matéria escura deve ser capaz de formar galáxias anãs que exibem uma faixa de densidades centrais, e essas densidades devem estar relacionadas à quantidade de formação de estrelas.
O professor Matthew Walker, co-autor da Universidade Carnegie Mellon, acrescentou: "Este estudo pode ser a evidência da" arma fumegante "que nos leva mais perto de entender o que é a matéria escura. ajuda a motivar buscas por uma partícula de matéria escura. "
A equipe espera expandir esse trabalho medindo a densidade central de matéria escura em uma amostra maior de anões, empurrando galáxias ainda mais fracas e testando uma gama maior de modelos de matéria escura.
Expandindo referencias:
Noticias mensais da Royal Astronomical Society (2018). DOI: 10.1093 / mnras / sty3404
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