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Astrônomo estudante descobre falta de matéria galáctica
Os resultados, publicados nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society , oferecem uma maneira promissora para os cientistas rastrearem a matéria perdida da Via Láctea.
Por Universidade de Sydney - 06/02/2021


Impressão artística de uma nuvem de gás causada pela interrupção das marés. Crédito: Universidade de Sydney

Os astrônomos usaram pela primeira vez galáxias distantes como 'pinos cintilantes' para localizar e identificar um pedaço da matéria perdida da Via Láctea.

Durante décadas, os cientistas ficaram intrigados com o motivo de não poderem explicar toda a matéria do universo conforme previsto pela teoria. Embora a maior parte da massa do universo seja considerada matéria escura misteriosa e energia escura, 5% é 'matéria normal' que compõe estrelas, planetas, asteróides, manteiga de amendoim e borboletas. Isso é conhecido como matéria bariônica .

No entanto, a medição direta foi responsável por apenas cerca de metade da matéria bariônica esperada.

Yuanming Wang, candidato a doutorado na Escola de Física da Universidade de Sydney, desenvolveu um método engenhoso para ajudar a rastrear a matéria perdida. Ela aplicou sua técnica para localizar um fluxo de gás frio até então não detectado na Via Láctea, a cerca de 10 anos-luz da Terra. A nuvem tem cerca de um trilhão de quilômetros de comprimento e 10 bilhões de quilômetros de largura, mas pesando apenas cerca da massa de nossa lua.

Os resultados, publicados nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society , oferecem uma maneira promissora para os cientistas rastrearem a matéria perdida da Via Láctea.

"Suspeitamos que grande parte da matéria bariônica 'ausente' está na forma de nuvens de gás frio nas galáxias ou entre galáxias", disse Wang, que está fazendo seu Ph.D. no Instituto de Astronomia de Sydney.

"Este gás é indetectável usando métodos convencionais, já que não emite luz visível por si só e é muito frio para ser detectado por radioastronomia ", disse ela.

O que os astrônomos fizeram foi procurar fontes de rádio no fundo distante para ver como elas 'brilhavam'.

"Encontramos cinco fontes de rádio cintilantes em uma linha gigante no céu. Nossa análise mostra que sua luz deve ter passado pela mesma massa fria de gás", disse Wang.

Assim como a luz visível é distorcida ao passar por nossa atmosfera para dar às estrelas seu brilho, quando as ondas de rádio passam pela matéria, isso também afeta seu brilho. Foi essa 'cintilação' que a Sra. Wang e seus colegas detectaram.

Dr. Artem Tuntsov, um co-autor da Manly Astrophysics , disse: "Não temos certeza do que é a nuvem estranha, mas uma possibilidade é que poderia ser uma 'nuvem de neve' de hidrogênio interrompida por uma estrela próxima para formar um aglomerado longo e fino de gás. "

O hidrogênio congela a cerca de 260 graus negativos e os teóricos propuseram que parte da matéria bariônica perdida no universo poderia estar presa nessas "nuvens de neve" de hidrogênio. Eles são quase impossíveis de detectar diretamente.

"No entanto, agora desenvolvemos um método para identificar esses aglomerados de gás frio 'invisível' usando galáxias de fundo como pinos", disse Wang.

O supervisor da Sra. Wang, Professor Tara Murphy, disse: "Este é um resultado brilhante para um jovem astrônomo. Esperamos que os métodos desbravados por Yuanming nos permitam detectar mais matéria perdida."

Os dados para encontrar a nuvem de gás foram obtidos usando o rádio telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) do CSIRO na Austrália Ocidental.

Dr. Keith Bannister, engenheiro de pesquisa principal da CSIRO, disse: "É o amplo campo de visão do ASKAP, vendo dezenas de milhares de galáxias em uma única observação que nos permitiu medir a forma da nuvem de gás."

O professor Murphy disse: "Esta é a primeira vez que vários 'cintiladores' foram detectados por trás da mesma nuvem de gás frio. Nos próximos anos, devemos ser capazes de usar métodos semelhantes com ASKAP para detectar um grande número desse tipo de gás. estruturas em nossa galáxia. "

A descoberta da Sra. Wang adiciona um conjunto crescente de ferramentas para astrônomos em sua busca pela matéria bariônica perdida no universo. Isso inclui um método publicado no ano passado pelo falecido Jean-Pierre Macquart da Curtin University, que usou o telescópio ASKAP da CSIRO para estimar uma porção de matéria no meio intergaláctico usando rajadas de rádio rápidas como 'estações cósmicas de pesagem'.

 

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