Um estudo de pequenas galáxias que rodeiam a Via Láctea descobriu que enquanto estas variam dramaticamente em brilho, surpreendentemente têm quase a mesma massa. O estudo sugere que existe um tamanho mínimo para as galáxias, e pode esclarecer mais sobre a misteriosa matéria escura.

Rodeando a Via Láctea estão pelo menos 23 galáxias-anãs, cada com um brilho entre mil e mil milhões de sóis. Embora estas galáxias sejam muito ténues quando comparadas com grandes galáxias como a nossa, têm uma grande variabilidade de brilho.

Um mapa das maiores galáxias-satélite que rodeiam a Via Láctea. Crédito: J. Bullock, M. Geha, R. Powell (clique na imagem para ver versão maior)

Astrónomos liderados por Louis Strigari da Universidade da Califórnia-Irvine estudaram os movimentos de estrelas individuais nestas galáxias-satélite para determinar a massa de cada galáxia. "O que descobrimos foi surpreendente, que todas têm a mesma massa," disse o investigador James Bullock, astrofísico na mesma universidade. "Não era o que estávamos à espera - ficámos surpreendidos."

A descoberta pode ajudar a explicar a misteriosa matéria escura e como afecta a formação das galáxias. Ninguém sabe o que é a matéria escura, mas a sua presença é revelada pela gravidade que não é produzida pela matéria normal que pode ser observada.

Além da grande variedade de brilhos, todas as 23 galáxias-satélite em torno da Via Láctea parecem ter uma massa central de 10 milhões de vezes a do Sol. E mais, quase toda essa massa parece ser constituída por matéria escura, na qual apenas uma pequeníssima fracção de matéria visível produz estrelas.

"Estas são de longe as galáxias mais ténues jamais descobertas, e as menos luminosas são as mais dominadas pela matéria escura que conhecemos," disse Bullock. Embora se qualifiquem como galáxias, os satélites não são espirais como a Via Láctea ou as suas primas. Ao invés, estas galáxias anãs são mais difusas, como se se tratassem de bolas enevoadas de luz.

O facto destas galáxias, as mais pequenas já observadas, pesarem o mesmo significa que existe um mínimo para a massa das galáxias. Embora na justificação para a existência de um tamanho mínimo galáctico, "tenho que dizer que por enquanto não fazemos ideia," disse Bullock.

No entanto, os investigadores têm algumas ideias. Uma explica que não existem aglomerados de matéria escura mais pequenos que estas galáxias, e que o seu tamanho representa a massa crítica necessária para a matéria escura se condensar em aglomerados. "Talvez tenhamos atingido um limite mínimo para a aglomeração de matéria escura, e se isso for o caso, pode dizer-nos algo mais sobre a própria partícula de matéria escura," disse Bullock.

Outra opção é que a matéria escura pode formar aglomerados mais pequenos, mas que não consegue criar galáxias visíveis, disse. Talvez o processo de formação galáctica, que não é ainda totalmente compreendido, dependa de um mínimo de massa.

"Podemos ver os aglomerados de matéria escura como um poço. Quanto mais massivo é o aglomerado de matéria escura, mais profundo é o poço e mais dificil é a matéria normal aí flutuar," disse Bullock. "Podem existir aglomerados mais pequenos, mas os seus poços são tão rasos que qualquer matéria normal sai facilmente."

Os astrónomos querem estudar melhor este tema, como por exemplo fazer estudos detalhados das galáxias-satélite em torno da nossa vizinha, a galáxia de Andrómeda, para examinar o significado da sua descoberta. "Queremos saber se o que estamos a aprender é realmente um limite mínimo para quão massivo pode ser um aglomerado de matéria escura, ou um limite mínimo da massa de uma galáxia," afirma Bullock.

Os cientistas esperam que ao combinar as suas descobertas com novas observações e previsões feitas com modelos teóricos de matéria escura, possam no fim alcançar a verdade sobre a constituição da matéria escura.

Pelo menos, a descoberta levanta muitas novas questões. "Estes resultados são muito interessantes," disse Savvas Koushiappas, físico da Universidade de Brown, que não esteve envolvido no estudo. "O que acho mais espantoso é, bem, o que é que nos diz sobre a física? É realmente um problema [com a formação de galáxias], ou toca algo fundamental sobre a matéria escura? É um resultado muito intrigante e merece a nossa atenção, e é algo que agora temos que ponderar. Temos muito trabalho pela frente."

Os cientistas explicam os seus achados na edição de 28 de Agosto da revista Nature.

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