Uma ilustração precisa das galáxias jovens a menos de um bilhão de anos-luz de distânciaClique para ampliar / a>
Os astrônomos descobriram indícios claros de que aglomerados de matéria escura são o local de enfermagem para galáxias recém-nascidas a cerca de doze bilhões de anos-luz de distância. Um único ninho de matéria escura pode alimentar várias galáxias jovens. Estes resultados de pesquisadores do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, do Observatório Astronômico Nacional do Japão e da Universidade de Tóquio confirmam previsões da teoria da cosmologia atualmente dominante conhecida como modelo da matéria escura escura.
Estudos recentes sugerem que a matéria escura pesa a matéria comum por um fator de sete. Embora a matéria escura não possa ser vista diretamente através de um telescópio, ela se revela aos astrônomos por sua forte força gravitacional nas estrelas e no gás próximos e até nas galáxias.
As galáxias geralmente são agrupadas e a forma como elas são determinadas principalmente pela gravidade.
Ao estudar como as galáxias se agrupam, é possível determinar como a matéria escura é distribuída e como ela afeta o nascimento e o crescimento das galáxias. No passado, era extremamente difícil estudar o agrupamento de galáxias jovens. As galáxias jovens parecem fracas devido às suas grandes distâncias, e encontrar o suficiente para estudar como se agrupam foi um desafio observacional.
Masami Ouchi, do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial e seus colegas, usaram o telescópio Subaru e sua câmera Suprime-Cam para estudar um pedaço do céu na constelação de Cetus (a baleia) chamada Campo de Pesquisa Profunda Subaru / XMM-Newton (SXDS). Este pedaço de céu cobre uma área cinco vezes maior que a lua cheia. Ao capturar imagens profundas e sensíveis do campo em três cores de luz visível, a equipe do SXDS conseguiu encontrar cerca de dezessete mil (17.000) galáxias jovens a doze bilhões de anos-luz de distância. Esse número é dez vezes maior que os estudos anteriores dessas galáxias jovens.
Com base nesses dados, a equipe descobriu que:
1) Existem muitos pares de galáxias com separações inferiores a 800.000 anos-luz.
2) Mesmo a grandes distâncias, as galáxias estão fortemente agrupadas.
Ambos os resultados são esperados se as galáxias estiverem aninhadas dentro de aglomerados de matéria escura. A equipe do SXDS comparou os resultados observacionais em detalhes com as previsões teóricas baseadas em um modelo de matéria escura escura do membro da equipe Takashi Hamana e descobriu que o grupo médio de ninhos de matéria escura pesa até 600.000.000.000 de sóis e seiscentos bilhões (600.000.000.000) de sóis. aglomerado de matéria escura abriga várias galáxias jovens.
Independentemente, Nobunari Kashikawa, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, e colegas também usaram a câmera Suprime-Cam da Subaru para estudar uma área do céu na constelação Coma Berenices (cabelo de Berenice) chamada Subaru Deep Field (SDF). Este campo tem apenas o tamanho de uma lua cheia, mas os dados disponíveis são duas vezes mais sensíveis que os dados do campo SXDS. A equipe da SDF encontrou cerca de cinco mil (5.000) galáxias jovens a uma distância de doze bilhões de anos-luz e oitocentas (800) galáxias ainda mais jovens a uma distância de doze bilhões e quinhentos milhões de anos-luz. A equipe do SDF também foi capaz de verificar as identidades das galáxias jovens, obtendo dados espectrais das galáxias com os telescópios Subaru e Keck. A equipe do SDF obteve independentemente os resultados 1) +2) descritos acima e concluiu que alguns aglomerados únicos de matéria escura abrigam várias galáxias jovens. Nas imagens SDF, é possível ver várias galáxias recém-nascidas amontoadas em uma pequena área. Ao comparar os dados do SDF em detalhes com simulações de alta precisão por computador do crescimento de aglomerados no Cold Dark Matter pelo membro da equipe Masahiro Nagashima, da Universidade de Kyoto, a equipe do SDF conclui que aglomerados mais pesados de matéria escura têm galáxias mais brilhantes e que essa preferência produz as correlações encontradas na observação real.
As duas equipes encontraram a primeira evidência concreta de que galáxias jovens no universo primitivo estão aninhadas em aglomerados de matéria escura e que um único aglomerado de matéria escura nutre várias galáxias jovens. Ambas as equipes aproveitaram a capacidade exclusiva do telescópio Subaru de capturar imagens profundamente sensíveis em uma grande área do céu.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NAOJ
