Nova técnica pode identificar galáxia satélite da Via Láctea

Análise da ondulação de hidrogênio em galáxias espirais pode ajudar a achar a 'Galáxia X'

13 de janeiro de 2011 | 20h 57

 

estadão.com.br

Um novo método de análise pode localizar galáxias satélites com base nas ondas que elas criam em nuvens de hidrogênio. A astrônoma Sukanya Chakrabarti, da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, tem grandes esperanças de encontrar a "Galáxia X", uma galáxia anã que orbitaria a Via Láctea.

Sukanya Chakrabarti/UC Berkeley/Divulgação

Perturbação no gás hidrogênio é vista na galáxia M51

A técnica foi apresentada nesta quinta-feira, 13, na Sociedade Astronômica Americana, em Seattle.
Acredita-se que muitas das grandes galáxias, como a Via Láctea, tenham várias galáxias satélites, escuras demais para serem vistas. Elas são dominadas por "matéria escura", que segundo os cientistas compõe 85% de toda a matéria no universo, mas até agora não foi detectada.
Sukanya, bolsista de pós-doutorado, desenvolveu uma maneira de encontrar essas galáxias satélites escuras, por meio da análise da ondulação na distribuição de gás hidrogênio em galáxias espirais. O "Planeta X", um possível décimo planeta do Sistema Solar, foi previsto - erroneamente - há mais de 100 anos com base em perturbações na órbita de Netuno.
No início deste ano, a pesquisadora usou seu método matemático para prever que uma galáxia anã está localizada no lado oposto da Via Láctea, a partir da Terra, e que não foi vista até agora porque é obscurecida pelo gás e poeira presentes em seu disco. Outro astrônomo já havia despendido tempo no Telescópio Espacial Spitzer para procurar, por meio de ondas infravermelhas, essa hipotética Galáxia X.
"Minha esperança é de que esse método possa servir como uma sonda de distribuição de massa e matéria escura em galáxias, da mesma forma que hoje a lente gravitacional se tornou uma sonda de galáxias distantes", disse Sukanya.
Desde sua previsão sobre a Via Láctea, a astrônoma ganhou confiança em seu método após testá-lo com sucesso em duas galáxias com satélites conhecidos e fracos de luminosidade. "Essa abordagem tem amplas implicações para muitos campos da física e da astronomia: para a detecção indireta da matéria escura, de galáxias anãs dominadas por matéria escura, para a dinâmica planetária e para a evolução de galáxias conduzidas por impactos de satélite", explicou.
Leo Blitz, colega de Sukanya e professor de astronomia em Berkeley, disse que o método também poderia ajudar a testar uma alternativa à teoria da matéria escura, que propõe uma alteração na lei da gravidade para explicar a falta de massa nas galáxias.
"A densidade de matéria nos limites das galáxias espirais é difícil de explicar no contexto da gravidade modificada; portanto, se essa análise continuar a funcionar, e encontrarmos outras galáxias escuras em regiões distantes, poderemos descartar a gravidade modificada", afirmou.
A Via Láctea é cercada por cerca de 80 galáxias anãs - também chamadas de galáxias satélites - conhecidas ou suspeitas, apesar de algumas poderem estar apenas de passagem, não capturadas em órbitas ao redor da galáxia. A Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães são dois desses satélites, ambas galáxias anãs irregulares.
Os modelos teóricos de rotação das galáxias espirais, porém, acreditam que deve haver muito mais galáxias satélites, talvez milhares, com as menores ainda mais prevalentes que as grandes. Galáxias anãs, no entanto, têm pouca luz, e algumas podem ser invisíveis por causa da matéria escura.
Sukanya e Blitz perceberam que as galáxias anãs criam perturbações na distribuição de hidrogênio atômico frio (HI) dentro do disco de uma galáxia, e que essas ondulações podem revelar não só a massa, mas a distância e a localização do satélite. O gás hidrogênio frio em galáxias espirais é gravitacionalmente confinado ao plano do disco galático e se estende por uma distância muito maior que as estrelas visíveis - às vezes, até 5 vezes o diâmetro da espiral visível. O gás frio pode ser mapeado por radiotelescópios.
"O método é como deduzir o tamanho e a velocidade de um navio olhando para seu rastro", comparou Blitz. "Você vê as ondas de um monte de barcos, mas tem que ser capaz de diferenciar o rastro de um navio de médio ou pequeno porte do de um transatlântico."