A dança cósmica de galáxias distantes

1. Ilustração: A colisão entre galáxias. (©ESO)
2. Três exemplos de resultados obtidos pelo GIRAFFE. (©ESO)
3. Relação entre matéria escura e matéria “estelar” (ESO)
21 março 2006

Há muito que os astrónomos se intrigam acerca da importância da matéria escura na estrutura das galáxias. "A matéria escura, que compõem cerca de 25% do Universo, acaba por ser uma expressão que usamos para descrever algo que ainda não compreendemos", afirma Hector Flores, investigador do Observatório de Paris que, com outros investigadores, se dedica a resolver este problema

Uma das questões por eles levantada é perceber como as galáxias que se encontram muito longe - e que por isso vemos como eram quando o Universo era mais jovem - evoluem. E é claro que, em particular, querem perceber qual é o papel da matéria escura neste evolução.

Nas galáxias próximas, bem como na nossa Via Láctea, os astrónomos descobriram que existe uma relação entre a quantidade de matéria escura e a quantidade de matéria estelar presentes numa galáxia: por cada quilograma de matéria estelar, existem cerca de 30 quilogramas de matéria escura. Mas será que esta relação é a mesma se em causa estiverem galáxias distantes?

Para levar a cabo este tipo de cálculos é primeironecessário medir a velocidade de diferentes regiões de uma mesma galáxia longínqua. Várias tentativas foram feitas neste sentido, mas nenhuma foi até agora capaz de obter o detalhe necessário, pois só se conseguia observar as galáxias segundo uma única direcção. No entanto, agora os astrónomos têm à sua disposição o espectrógrafo de multi-objectos GIRAFFE, que se encontra instalado no telescópio de 8.2 metros Kueyen, pertencente ao Observatório VLT (ESO).

Num dos seus vários modos de funcionamento, conhecido como "espectroscopia 3D", o GIRAFFE é capaz de obter espectros simultâneos de pequenas áreas de objectos extensos, como é o caso de galáxias e de nebulosas. Este instrumento funciona através de um sistema de múltiplas fibras ópticas que encaminham a luz do plano focal do telescópio até à fenda do espectrógrafo, onde a luz é dividida nas suas diferentes partes. O GIRAFFE e o seu sistema de fibras fazem parte do espectrógrafo FLAMES que é resultado da colaboração entre o ESO, o Observatório de Paris-Meudon, o Observatório de Genevè-Lausanne e o Observatório Anglo-Australiano.

A equipa de investigadores de Hector Flores usou o GIRAFFE para medir as velocidades de algumas dezenas de galáxias distantes. Eles descobriram que cerca de 40% delas está "fora de ordem", ou seja, os seus movimentos internos parecem muito perturbados, o que poderá ser um sinal de que estas galáxias ainda estão a sofrer consequências de colisões ou interacções com outras galáxias.

Quando limitaram o estudo apenas às galáxias que aparentemente já teriam atingido o seu equilíbrio, os investigadores descobriram que a relação entre matéria escura e estelar não parecia ter evoluído durante os últimos 6 mil milhões de anos.

Graças à sua grande capacidade de resolução o GIRAFFE também permitiu à equipa estudar, pela primeira vez, a distribuição do gás em função da sua densidade, nestas galáxias distantes. "Esta técnica pode ser melhorada de forma a no futuro obtermos mapas que mostrem as diferentes características físicas e químicas de galáxias longínquas. O que permitirá estudar com detalhe como é que as galáxias acumulam e produzem matéria ao longo da sua vida.", afirmou François Hammer, investigador da equipa.

Para mais informações
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2006/pr-10-06.html