Um objeto detectado no espaço profundo surge como o candidato mais forte até agora a uma galáxia que teve seu desenvolvimento interrompido prematuramente.
Batizado de Nuvem-9, este misterioso objeto está localizado a cerca de 14,3 milhões de anos-luz, próximo à galáxia espiral M94. Curiosamente, ele parece estar completamente desprovido de estrelas, sendo composto majoritariamente por matéria escura envolta em uma nuvem de gás hidrogênio, pairando pelo espaço como um espectro.
Uma Janela para o Universo Escuro
“Essa nuvem é uma janela para o Universo escuro”, afirma o astrônomo Andrew Fox, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI).
“Sabemos pela teoria que a maior parte da massa do Universo é esperada ser matéria escura, mas é difícil detectá-la porque não emite luz. A Nuvem-9 nos oferece um raro vislumbre de uma nuvem dominada por matéria escura.”
A Importância da Nuvem-9
A Nuvem-9 é invisível na maior parte dos comprimentos de onda, sendo o hidrogênio neutro capaz de emitir ondas de rádio fracas.
Apesar das diversas formas e tamanhos das galáxias, os astrônomos esperam que elas contenham alguns ingredientes básicos: estrelas, gás e um halo de matéria escura ao redor, que fornece a maior parte da gravidade necessária para mantê-las coesas.
Embora ainda não saibamos exatamente como as galáxias se formam, acredita-se que o halo de matéria escura seja indispensável. Ele funciona como uma bolha invisível de gravidade que mantém tudo unido — e, embora a composição dessa massa seja desconhecida, chamamos de matéria escura. Sem ela, o Universo provavelmente seria um caos disperso.
Formação Galáctica e a Busca pela Nuvem-9
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Modelos de formação galáctica indicam que as estruturas de matéria escura surgem cedo, criando poços gravitacionais que acumulam matéria normal, como o gás hidrogênio neutro (H I), que pode se tornar denso o suficiente para formar estrelas.
A Nuvem-9 foi inicialmente identificada em uma pesquisa de rádio do céu em busca de hidrogênio neutro, utilizando o Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST), na China — nas proximidades da galáxia M94, também conhecida como Galáxia Olho de Gato.
A neutralidade do hidrogênio indica que o gás está relativamente frio, compacto e gravitacionalmente ligado, além de não ter sido ionizado pela intensa radiação ultravioleta que permeia o Universo, produzida principalmente por estrelas e galáxias.
Unindo Evidências de uma Galáxia Frustrada
Conforme descrito pelos pesquisadores em artigo de 2023, essa deteção pode ser classificada como uma Nuvem H I Limitada pela Reionização (RELHIC) — uma concentração de hidrogênio neutro e matéria escura que ainda não atingiu o limiar para formação estelar.
Simulações do Universo primitivo preveem tais objetos, mas sua identificação é extremamente difícil. A maioria perde seu gás com o tempo ou é confundida com detritos ou nuvens em primeiro plano, deixando poucos exemplos claros para estudo.
No entanto, as observações iniciais do FAST não foram detalhadas o suficiente para confirmação definitiva. Por exemplo, uma nuvem similar, chamada FAST J0139+4328, contém evidências de algumas estrelas e um forte sinal de rotação, o que sugere que não seria tão primordial quanto uma RELHIC.
Estudos Avançados com Radiotelescópios e Hubble
Liderada pelo astrônomo Gagandeep Anand, do STScI, uma equipe realizou observações complementares com o Telescópio Green Bank e o Very Large Array, ambos da NSF, para investigar o hidrogênio neutro da Nuvem-9.
As análises revelaram que a Nuvem-9 é uma acumulação densa e esférica de hidrogênio neutro com cerca de 4.900 anos-luz de diâmetro, possuindo uma massa equivalente a um milhão de sóis, sem apresentar rotação.
Para conter e equilibrar essa nuvem, a matéria escura necessária seria da ordem de 5 bilhões de massas solares, segundo os pesquisadores.
Além disso, foram realizadas observações ópticas profundas com o Telescópio Espacial Hubble para buscar presença de estrelas. Caso existissem mais de alguns milhares de massas solares em estrelas escondidas, elas teriam sido detectadas.