Aglomerado da Bala: Uma prova convincente da matéria escura

Descrição da imagem: Imagem composta do Aglomerado da Bala mostrando a separação entre a matéria bariônica visível (em rosa) e a matéria escura não bariônica (em azul). Fonte da imagem: Chandra X-Ray Observatory.

Aglomerado da Bala: Colisão de dois aglomerados de galáxias

O Aglomerado da Bala é um aglomerado de galáxias localizado a cerca de 3,8 bilhões de anos-luz da Terra. É famoso por fornecer uma das provas mais convincentes da existência da matéria escura. Este aglomerado é o resultado de uma colisão entre dois aglomerados de galáxias, um evento que permitiu aos cientistas observar diretamente os efeitos da matéria escura.

A colisão entre os dois aglomerados de galáxias ocorreu há cerca de 150 milhões de anos. Esta colisão separou a matéria bariônica visível (em rosa) da matéria escura não bariônica (em azul), permitindo que os cientistas as estudassem separadamente.

Quando a matéria escura se revela diante de nossos olhos

• Separação do gás quente: O gás quente, matéria bariônica (em rosa), observável em raios X, foi desacelerado por forças de fricção durante a colisão, formando uma estrutura em forma de bala (daí o nome "Aglomerado da Bala").
• Distribuição da matéria escura: A matéria escura, matéria não bariônica (em azul), não interage significativamente com o gás ou a luz, portanto, não foi desacelerada, permitindo sua localização através do efeito de lente gravitacional.
• Efeito de lente gravitacional: A matéria escura, muito mais massiva que as estrelas, distorce a luz dos objetos situados atrás dela, permitindo mapear sua distribuição.

Uma prova incontestável da matéria escura

O Aglomerado da Bala fornece três principais evidências da existência da matéria escura:

• Separação espacial: A matéria escura e o gás quente estão espacialmente separados, indicando que a matéria escura não interage da mesma forma que a matéria visível.
• Massa faltante: A massa total do aglomerado, calculada através do efeito de lente gravitacional, é muito maior que a massa visível, sugerindo a presença de uma massa invisível (matéria escura).
• Comportamento dinâmico: A matéria escura segue uma trajetória diferente da do gás quente, confirmando sua existência independente.

Posição das estrelas no Aglomerado da Bala

Uma galáxia é composta principalmente de matéria escura (cerca de 85%), seguida de estrelas (10-15%) e depois gás e poeira (1-10%).

As estrelas das galáxias nos dois aglomerados em colisão estão principalmente localizadas perto das regiões onde se encontra a matéria escura (em azul). As estrelas, assim como a matéria escura, não interagem fortemente por fricção ou colisão.

Como as galáxias são compostas principalmente de espaço vazio, as estrelas atravessam a zona de colisão sem serem significativamente desaceleradas, ao contrário do gás quente.