Astrônomos usando dados do telescópio Hubble, da NASA observaram que parece ser um aglomerado de matéria escura para trás a partir de um naufrágio entre grandes aglomerados de galáxias. O resultado poderia desafiar teorias correntes sobre a matéria escura que predizem galáxias deve ser ancorada à substância invisível, mesmo durante o choque de uma colisão.
Abell 520 é uma fusão gigantesca de aglomerados de galáxias localizadas 2,4 bilhões de anos-luz de distância. A matéria escura não é visível, embora a sua presença e distribuição encontra-se indirectamente, através de seus efeitos. A matéria escura pode agir como uma lupa, a luz de flexão e distorcendo a partir de galáxias e aglomerados por trás dele. Os astrônomos podem usar este efeito, chamado efeito de lente gravitacional, para inferir a presença de matéria escura em aglomerados de galáxias massivas. Esta técnica revelou a matéria escura em Abell 520 tinha recolhido em um "núcleo escuro", que contém galáxias muito menos do que seria esperado se a matéria escura e as galáxias estavam ancorados juntos. A maioria das galáxias aparentemente ter navegado longe da colisão.
"Este resultado é um quebra-cabeça", disse o astrônomo James Jee, da Universidade da Califórnia em Davis, principal autor do artigo sobre a linha de resultados disponíveis no The Astrophysical Journal. "A matéria escura não está se comportando como previsto, e não é obviamente claro o que está acontecendo. É difícil explicar essa observação Hubble com as teorias atuais de formação de galáxias e matéria escura."
Detecções iniciais de matéria escura no aglomerado, feitas em 2007, eram tão incomuns que os astrônomos encolheu-las como irreal, por causa dos dados ruins. Novos resultados Espacial Hubble da NASA Telescópio confirmar que a matéria escura e galáxias separadas em Abell 520.
Uma maneira de estudar as propriedades globais da matéria escura é através da análise de colisões entre aglomerados de galáxias, as maiores estruturas do universo. Quando galáxia acidente de clusters, os astrônomos esperam galáxias para marcar junto com a matéria escura, como um cachorro na coleira. Nuvens de gás quente emissor, X-ray intergaláctico, no entanto, arar em um outro, mais lento, e ficar para trás o impacto.
Essa teoria foi apoiada por observações de luz visível e raios-X de uma colisão colossal entre dois aglomerados de galáxias chamado de Cluster Bullet. O agrupamento galáctico tornou-se um exemplo de como a matéria escura deve se comportar.
Estudos de Abell 520 mostraram que o comportamento da matéria escura não pode ser tão simples. Usando as observações originais, os astrônomos encontraram o núcleo do sistema era rico em matéria escura e gás quente, mas não continha as galáxias luminosas, que normalmente seriam vistas no mesmo local que a matéria escura. Chandra X-ray Observatory foi usado para detectar o gás quente. Os astrônomos usaram o telescópio Canadá-França-Havaí e Subaru Telescope no topo do Mauna Kea para inferir a localização da matéria escura, medindo a luz gravitacionalmente com lentes de galáxias mais distantes de fundo.
Os astrônomos então virou-se para o Largo do Hubble câmera planetária 2 do campo, que pode detectar distorções sutis nas imagens de galáxias de fundo e usar esta informação para mapear a matéria escura. Para surpresa dos astrônomos, as observações do Hubble ajudou a confirmar as descobertas de 2007.
"Sabemos de talvez seis exemplos de alta velocidade colisões galácticas de cluster, onde a matéria escura foi mapeado", disse Jee. "Mas o Cluster Bullet e Abell 520 são os dois que mostram a evidência mais clara de fusões recentes, e eles são incompatíveis entre si. Nenhuma teoria única explica o comportamento diferente da matéria escura nessas duas colisões. Precisamos de mais exemplos."
A equipe propôs várias explicações para os resultados, mas cada um é perturbadora para os astrônomos. Em um cenário, que teria implicações surpreendentes, alguns a matéria escura pode ser o que os astrônomos chamam de "pegajoso". Como duas bolas de neve sensacional juntos, a matéria normal bate juntos durante uma colisão e desacelera. No entanto, bolhas de matéria escura são pensados para passar através um do outro durante um encontro sem abrandar. Este cenário sugere que alguma matéria escura interage com ele mesmo e fica para trás durante um encontro.
Outra possível explicação para a discrepância é que Abell 520 resultou de uma interação mais complicado do que o encontro Cluster Bullet. Abell 520 podem ter sido formados a partir de uma colisão entre três aglomerados de galáxias, em vez de apenas dois sistemas em colisão no caso do Cluster Bullet.
Uma terceira possibilidade é que o núcleo continha muitas galáxias, mas eles eram demasiado ténues para serem observadas, até mesmo pelo Hubble. Essas galáxias teriam que formaram estrelas dramaticamente menos do que outras galáxias normais. Armado com os dados do Hubble, o grupo irá tentar criar uma simulação de computador para reconstruir a colisão e ver se ele rende algumas respostas para o comportamento estranho da matéria escura.
O Galaxy diário via hubblesite.org / news
Crédito da imagem: NASA, ESA, MJ Jee e (University of California, Davis)
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