Todos nós olhamos para cima à noite e admiramos as estrelas brilhantes. Além de fazer um espetáculo maravilhoso, medir essa luz nos ajuda a aprender sobre a matéria em nossa galáxia, a Via Láctea.

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Quando os astrônomos somam toda a matéria comum detectável ao nosso redor (como em galáxias, estrelas e planetas), eles descobrem apenas metade da quantidade esperada para existir, com base em previsões. Essa matéria normal é "bariônica", o que significa que é composta de partículas bárions, como prótons e nêutrons.

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Mas cerca de metade dessa matéria em nossa galáxia é escura demais para ser detectada até mesmo pelos telescópios mais poderosos. Ela assume a forma de aglomerados de gás escuros e frios. Nesse gás escuro está a matéria bariônica "ausente" da Via Láctea.

Em um artigo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, detalhamos a descoberta de cinco galáxias distantes e cintilantes que apontam para a presença de uma nuvem de gás de formato incomum na Via Láctea. Achamos que esta nuvem pode estar ligada à matéria que falta.

Encontrando o que não podemos ver

As estrelas cintilam por causa da turbulência em nossa atmosfera. Quando sua luz atinge a Terra, ela se curva à medida que salta através de diferentes camadas da atmosfera.

Raramente, as galáxias podem piscar também, devido à turbulência do gás na Via Láctea. Vemos esse brilho por causa dos núcleos luminosos de galáxias distantes chamadas "quasares".

Os astrônomos podem usar quasares um pouco como luzes de fundo, para revelar a presença de aglomerados de gás ao nosso redor que de outra forma seriam impossíveis de ver. O desafio, entretanto, é que é muito raro ver quasares cintilando.

É aqui que entra o Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Este telescópio altamente sensível pode visualizar uma área do tamanho do Cruzeiro do Sul e detectar dezenas de milhares de galáxias distantes, incluindo quasares, em uma única observação.

Usando o ASKAP, olhamos para o mesmo pedaço de céu sete vezes. Das 30.000 galáxias que pudemos ver, seis estavam piscando fortemente. Surpreendentemente, cinco delas estavam dispostas em uma linha reta longa e fina.

A análise mostrou que capturamos um aglomerado invisível de gás entre nós e as galáxias. Conforme a luz das galáxias passava pela nuvem de gás, elas pareciam piscar.

No centro está uma das galáxias que piscam fortemente. As cores representam o brilho, pois ela oscila entre um brilho forte (vermelho) e um brilho mais fraco (azul).

Um aglomerado de gás a dez anos-luz de distância

A nuvem de gás que detectamos estava dentro da Via Láctea, a cerca de 10 anos-luz da Terra. Para referência, um ano-luz equivale a 9,7 trilhões de quilômetros.

Isso significa que a luz dessas galáxias cintilantes viajou bilhões de anos-luz em direção à Terra, apenas para ser interrompida pela nuvem durante os últimos dez anos de sua jornada.

Observando as posições no céu não apenas das cinco galáxias cintilantes, mas também de dezenas de milhares de galáxias não cintilantes, fomos capazes de traçar um limite ao redor da nuvem de gás.

Ficamos intrigados com as posições das galáxias cintilantes no céu em nossas observações ASKAP. Cada ponto preto acima representa um objeto distante e brilhante. Crédito da imagem: Yuanming Wang

Descobrimos que era muito reta, com o mesmo comprimento de quatro luas lado a lado e apenas dois "arcminutos" de largura. Isso é tão fino que é o equivalente a olhar para uma mecha de cabelo mantida no comprimento do braço.

Esta é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de calcular a geometria e as propriedades físicas de uma nuvem de gás dessa maneira. Mas de onde veio isso? E o que lhe deu uma forma tão incomum?

Está congelando lá fora

Os astrônomos previram que, quando uma estrela passa muito perto de um buraco negro, as forças extremas do buraco negro a separam, resultando em um longo e fino fluxo de gás.

Mas não há buracos negros massivos perto dessa nuvem de gás - o mais próximo que conhecemos fica a mais de 1.000 anos-luz da Terra.

Portanto, propomos outra teoria: que uma "nuvem de neve" de hidrogênio foi interrompida e esticada pelas forças gravitacionais de uma estrela próxima, transformando-se em uma longa e fina nuvem de gás.

As nuvens de neve foram estudadas apenas como possibilidades teóricas e são quase impossíveis de detectar. Mas elas seriam tão frias que gotículas de gás de hidrogênio dentro delas poderiam congelar.

Alguns astrônomos acreditam que as nuvens de neve são parte da matéria que falta na Via Láctea.

É incrivelmente empolgante para nós termos medido um aglomerado invisível de gás com tantos detalhes, usando o telescópio ASKAP. No futuro, planejamos repetir nosso experimento em uma escala muito maior e, com sorte, criar um "mapa de nuvens" da Via Láctea.

Então, seremos capazes de descobrir quantas outras nuvens de gás existem, como estão distribuídas e que papel podem ter desempenhado na evolução da Via Láctea.

- Este artigo foi republicado em:  The Conversation  sob uma licença Creative Commons. 

Fonte: Space