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​A Galáxia de Andrômeda é Duas Vezes Mais Pesada do que a Via Láctea

Essa é a primeira vez que uma expansão cósmica foi estudada tão de perto e, apesar de serem consideradas galáxias "irmãs", a Andrômeda teve mais tempo para juntar matéria escura.
31.7.14
Crédito: Wikimedia

A galáxia de Andrômeda foi, por muito tempo, considerada uma galáxia "irmã" da Via Láctea; suas semelhanças começam em suas idades, passando por seus formatos semelhantes e terminando em seus destinos: ambas virarão mega-galáxias no futuro. Apesar de Andrômeda contar com mais de um trilhão de estrelas – mais do que o dobro da população estelar da Via Láctea – o consenso científico era de que ambas galáxias possuiam pesos semelhantes.

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Um grupo de astrônomos da UBC (Universidade da Colúmbia Britânica, em português) derrubou essa crença em uma nova publicação científica. O grupo chegou à conclusão de que Andrômeda tem quase o dobro do peso de nossa galáxia; isso deve-se ao fato desta galáxia ter estocado o dobro da quantidade de matéria escura presente na Via Láctea. O estudo será publicado na edição de julho da Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Não se sabe como Andrômeda juntou tanta matéria escura em suas mãozinhas cósmicas, mas o coautor Yin-Zhe Ma tem algumas teorias. "No início de tudo, o universo era como um mar plácido, com perturbações aleatórias em algumas regiões", ele me disse por telefone.

"Essas regiões podem ter atraído mais matéria, o que teria dado a Andrômeda um centro de gravidade mais forte. Segundo essa teoria, essa seria a explicação: um processo aleatório", disse. "Também é possível que Andrômeda tenha se formado antes da Via Láctea, o que quer dizer que aquela galáxia teve mais tempo para acumular matéria.

Ma e seus colegas conseguiram calcular o peso relativo das irmãs galácticas após estudarem as galáxias satélites que as cercam. "Criamos modelos 3D que representavam as duas galáxias como estruturas semelhantes a halteres em um universo em expansão", disse.

"O modelo também mostrava o movimento das galáxias satélites ao redor das galáxias principais. Nós calculamos a velocidade, a posição, e o movimento dessa galáxias menores, o que nos possibilitou inferir a estrutura e a massa da Via Láctea e de Andrômeda."  E voilá – essas simulações revelaram que Andrômeda tem acumulado matéria escura compulsivamente.

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A descoberta de que Andrômeda é a mais pesada das irmãs é intrigantes por si só, mas o estudo tem outras implicações cosmológicas. De acordo com Ma, essa é a primeira vez que uma expansão cósmica foi estudada tão de perto. É claro que "de perto" significa "a um nível intergaláctico", mas essa escala é relativamente provinciana, se considerarmos o estudo do universo em expansão.

"Descobrimos que quanto mais perto uma galáxia satélite está, maior o seu impacto sobre nossa galáxia", disse Ma. "Quanto mais longe uma galáxia estiver, maior será o impacto da expansão cósmica sobre ela. Em nosso estudo observamos a interação entre a força gravitacional local e a expansão cósmica universal", disse ele sobre as simulações de seu grupo.

Como é de praxe em qualquer estudo sobre a natureza elusiva da matéria escura, o estudo da UBC traz à tona novas questões. Ma espera responder essas questões com a ajuda de alguns dos métodos utilizados por seu grupo em seu último estudo.

"Estamos desenvolvendo esses simuladores para descobrir como a matéria escura se agregou ao centro das duas galáxias; dessa forma, poderemos vislumbrar a estrutura de matéria escura que cerca essas galáxias", ele me disse.

"O próximo passo é investigar a ligação entre essas estruturas e o movimento das galáxias satélites, que são nossos objetos de estudo. Essa pesquisa nos trará uma maior compreensão acerca das propriedades da matéria escura."

Tradução: Ananda Pieratti