A rotação da barra da Via Láctea diminuiu quase um quarto.

A Via Láctea gira a impressionantes 130 milhas (210 quilômetros) por segundo, mas um novo estudo descobriu que a matéria escura diminuiu a rotação de sua barra em pelo menos 24% desde sua formação, há quase 14 bilhões de anos. 

Impressão artística da Via Láctea, nosso lar cósmico. Crédito da imagem: NASA JPL

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"Astrofísicos há muito suspeitavam que a barra giratória no centro de nossa galáxia estava diminuindo, mas encontramos a primeira evidência disso acontecendo", disse em um comunicado o co-autor do estudo Ralph Schoenrich, astrofísico da University College London.

Essas novas descobertas não apenas lançam luz sobre a rotação da Via Láctea, mas também fornecem uma visão sobre a natureza de um dos materiais mais elusivos do universo - a matéria escura. 

A Via Láctea é uma galáxia espiral barrada com uma espessa faixa de estrelas no centro e grandes braços giratórios que se estendem pelo cosmos. Os cientistas acham que um halo de matéria escura envolve a Via Láctea, estendendo-se muito além de sua borda visível, como ocorre em outras galáxias. 

No novo estudo, os pesquisadores usaram dados do Gaia, uma missão da Agência Espacial Europeia que mapeia as posições de bilhões de estrelas, para estudar a Corrente de Hércules, um grosso aglomerado de estrelas que giram em torno da Via Láctea na mesma velocidade que a própria barra galáctica rotaciona. 

Como as estrelas na Corrente de Hércules estão gravitacionalmente presas pela barra giratória, desacelerar a rotação da barra faria com que as estrelas se movessem para fora para manter suas órbitas em sincronia com o giro da barra.

Os pesquisadores encontraram evidências de tal migração cósmica para fora quando investigaram a composição química das estrelas. As estrelas do Hercules Stream são ricas em elementos mais pesados, sugerindo que essas estrelas se formaram mais perto do centro galáctico, onde as estrelas são cerca de 10 vezes mais ricas em metais em comparação com as dos subúrbios galácticos.

A partir dessas observações, os pesquisadores concluíram que a barra galáctica realmente diminuiu em pelo menos 24%. Levantando a questão - o que tem o poder de colocar freios em uma galáxia giratória inteira?

"O contrapeso que diminui esse giro deve ser a matéria escura", disse Schoenrich no comunicado. "Até agora, só fomos capazes de inferir a matéria escura mapeando o potencial gravitacional das galáxias e subtraindo a contribuição da matéria visível."

Os astrônomos acreditam que a matéria escura envolve a Via Láctea - e outras galáxias - em um halo indescritível que se estende para o espaço. Os cientistas estimam que há cinco vezes mais matéria escura no universo do que matéria visível.

Embora aparentemente abundante em todo o cosmos, a natureza da matéria escura permanece desconhecida. Mas as descobertas publicadas neste estudo estão ajudando a montar esse misterioso quebra-cabeça da matéria escura.

"Nossa pesquisa fornece um novo tipo de medição da matéria escura, não de sua energia gravitacional, mas de sua massa inercial (a resposta dinâmica), que retarda o giro da barra", disse Schoenrich. "Nossa descoberta também representa um grande problema para as teorias da gravidade alternativa, como elas não têm matéria escura no halo, elas preveem nenhuma ou muito pouca desaceleração da barra."

Teorias alternativas da gravidade, como a dinâmica newtoniana modificada, desconsideram a noção de matéria escura. Em vez disso, eles tentam explicar por que o comportamento das galáxias não se encaixa nas previsões da relatividade geral, fazendo ajustes na teoria da relatividade geral de Einstein.

Os resultados deste estudo foram publicados nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

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Referência: 

DOBRIJEVIC, Daisy. Dark matter is putting the brakes on our Milky Way galaxy's spin. Space, 18, jun. 2021. Disponível em: <https://www.space.com/dark-matter-slows-milky-way-rotation>. Acesso em: 18, jun. 2021.