Rara ‘galáxia falhada’ confirmada pelo Hubble: um fóssil cósmico que apoia a teoria da matéria escura

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Os astrónomos descobriram um objeto celeste sem precedentes – apelidado de “Cloud-9” – uma nuvem enorme, escura e rica em gás que nunca se tornou uma galáxia. Esta descoberta, publicada no The Astrophysical Journal Letters e apresentada na reunião da American Astronomical Society, fornece fortes evidências que apoiam o principal modelo cosmológico do universo.

Uma Relíquia Primordial

Localizada a 14 milhões de anos-luz de distância, perto da galáxia espiral Messier 94, a Nuvem-9 é um raro exemplo de um halo de matéria escura que não tinha a massa crítica necessária para colapsar e formar uma galáxia completa. Ao contrário da maioria dos halos de matéria escura, que permanecem invisíveis, a Cloud-9 retém gás suficiente para ser detetado através de observações de rádio, confirmando uma previsão chave do modelo Lambda de matéria escura fria (LCDM).

“Estes ‘halos escuros’ deveriam ser abundantes, no entanto a maioria deles não retém qualquer gás hidrogénio, permanecendo assim invisíveis”, explica Deep Anand, principal autor do estudo.

A descoberta sugere que o Universo pode estar repleto de halos semelhantes de matéria escura de baixa massa, desprovidos de estrelas, conforme previsto pelos modelos teóricos.

Do sinal de rádio à anomalia confirmada

A nuvem-9 foi inicialmente detectada há três anos usando o Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST) na China. As primeiras observações lutaram para determinar a sua natureza; poderia ter sido uma galáxia anã tênue. No entanto, observações de acompanhamento com a Câmera Avançada para Pesquisas do Telescópio Espacial Hubble revelaram algo muito mais estranho: uma Nuvem H I Limitada por Reionização (RELHIC), um tipo de objeto anteriormente teórico.

A presença de hidrogénio neutro confirmou que a Nuvem-9 não era uma galáxia típica, mas uma “janela para o universo escuro” única.

O Delicado Equilíbrio entre Massa e Gravidade

A análise mostra que a Cloud-9 contém cerca de um milhão de massas solares de gás, insuficiente para se manter unida sem suporte gravitacional adicional. Os cálculos revelam uma componente de matéria escura pesando cerca de cinco mil milhões de massas solares – colocando-a logo abaixo do limiar de massa crítica para a formação de galáxias.

Isto significa que o componente de matéria escura da Nuvem-9 é massivo o suficiente para manter a nuvem intacta, mas não é pesado o suficiente para provocar o colapso de uma galáxia. A nuvem também está em equilíbrio térmico com a radiação ultravioleta cósmica (UV), impedindo a formação de estrelas.

Implicações para Cosmologia

Cloud-9 fornece evidências físicas de que os modelos existentes de matéria escura e as teorias de formação de galáxias estão no caminho certo. Apesar do seu estado precário, a nuvem ainda pode acumular massa suficiente para se tornar uma galáxia, embora tal cenário seja especulativo.

A descoberta da Nuvem-9 é extremamente rara, já que tais objetos são facilmente ofuscados por fontes celestes mais brilhantes e tendem a ser erodidos por forças intergalácticas. Para sobreviver no seu estado atual, a Cloud-9 deve ter-se formado lentamente e permanecer relativamente isolada.

A existência desta “galáxia falhada” sublinha a complexa interação entre a matéria escura, a dinâmica dos gases e a radiação cósmica na evolução inicial do Universo. Estudos futuros centrar-se-ão na procura de objetos semelhantes, embora as condições necessárias para a sua sobrevivência sejam excepcionalmente específicas.