Nova teoria sobre a matéria escura pode explicar a falta de galáxias satélites da Via Láctea

A distribuição simulada da matéria escura na galáxia Via Láctea, como para padrão, matéria escura interagindo (canto superior esquerdo), a matéria escura quente (canto superior direito) e do novo modelo de matéria escura que interage com o fundo de fótons (em baixo). Estruturas menores são apagadas até o ponto do modelo mais extremo (canto inferior direito), a galáxia é completamente esterilizada. Crédito: © Durham University

 Os cientistas acreditam que encontraram uma maneira de explicar por que não existem tantas galáxias orbitando a Via Láctea como esperado. Simulações computacionais da formação da nossa galáxia sugerem que deveriam existir muito mais galáxias ao redor da Via Láctea do que são observadas através dos telescópios.

 Isso lançou dúvidas sobre a teoria geralmente aceita da matéria escura fria, uma substância misteriosa e invisível que os cientistas preveem que deve permitir a formação de mais galáxias ao redor da Via Láctea do que se observa.

 Agora, os cosmólogos e os físicos de partículas no Institute for Computational Cosmology e do Institute for Particle Physics Phenomenology (IPPP) na Universidade de Durham, trabalharam com seus colegas no LAPTh College & University na França, a partir dos resultados obtidos eles acreditam que encontraram uma solução potencial para o problema.

 Escrevendo para Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), os cientistas sugerem que as partículas da matéria escura, bem como a força da gravidade, poderiam ter interagido com os fótons e com os neutrinos no Universo jovem, fazendo com que a matéria escura se dispersasse.

 Os cientistas acreditam que os aglomerados de matéria escura, ou halos, que emergem do Universo inicial, prenderam o gás intergaláctico necessário para formar estrelas e galáxias. A dispersão das partículas da matéria escura apaga as estruturas que poderiam prender o gás, cessando assim a formação de mais galáxias ao redor da Via Láctea e reduzindo assim o número existente.

 A principal autora, Dra. Celine Boehm, disse: “Nós não sabemos quão forte essas interações deviam ser, é aí que entram nossas simulações”.

 “Ajustando a intensidade da dispersão das partículas, nós mudamos o número de pequenas galáxias, que nos fazem aprender mais sobre a física da matéria escura e como ela pode interagir com outras partículas no Universo”.

Crédito: © Durham University

 “Esse é um exemplo de como uma medida cosmológica, nesse caso, o número de galáxias orbitando a Via Láctea, é afetada pela escala microscópica da física de partículas”.

 Existem algumas teorias sobre por que não existem mais galáxias orbitando a Via Láctea, que incluem a ideia que o calor das primeiras estrelas do Universo esterilizou o gás necessário para formar estrelas. Os pesquisadores dizem que suas descobertas atuais oferecem uma teoria alternativa e poderiam fornecer uma nova técnica para pesquisar as interações entre outras partículas e a matéria escura fria.

 O coautor do trabalho, o Professor Carlton Baugh, disse: “Os astrônomos há muito tempo já chegaram à conclusão que a maior parte da matéria no Universo consiste de partículas elementares conhecidas como matéria escura”.

 “Esse modelo pode explicar como a maior parte do Universo se parece, exceto no nosso quintal, onde ele falha miseravelmente”.

 “O modelo prediz que devem existir muito mais galáxias satélites pequenas ao redor da nossa Via Láctea do que nós podemos observar”.

 “Contudo, usando simulações computacionais para permitir que a matéria escura torne-se um pouco mais interativa com o resto do material no Universo, como os fótons, nós podemos dar para a nossa vizinhança uma pequena mudança e vemos uma notável redução no número de galáxias ao redor de nós se comparado com o que se pensava originalmente”.

 Os cálculos foram realizados usando o supercomputador COSMA da própria universidade, compondo parte do arcabouço de super computação DIRA do Reino Unido. O trabalho foi financiado pelo Science and Technology Facilities Council e pela União Europeia.

Artigo científico:

‣ Fonte (em inglês): Royal Astronomical Society
‣ Via: CiencTec