Encontraram uma galáxia que não tem matéria escura

Astrônomos lidam com coisas anormais no dia a dia. Tão anormais que, quando finalmente aparece uma coisa normal no céu, a dita cuja rende o artigo científico mais legal da semana. É o caso de NGC1052-DF2, uma pequena galáxia localizada a 65 milhões de anos-luz de nós. O que a torna normal é que ela é feita de estrelas, planetas, satélites, um buraco negro ou uma estrela de nêutrons aqui e ali… e só. Todos os objetos que a compõem podem, em tese, ser observados por um telescópio.

Mas por que diabos isso é notável? Bem, porque 85% de toda a matéria que existe no Universo não pode ser observada por um telescópio. Sério mesmo. E que fique bem claro: não é porque a gente esteja apontando esse telescópio para o lado errado, ou porque ele não tenha lentes boas o suficiente. Mas porque essa enorme quantidade de massa é de fato invisível. Ela não interage com a matéria normal. Ela não emite radiação detectável nem reflete a radiação que a atinge. Inclusive, pode ser que haja uma porçãozinha dessa matéria flutuando diante do seu nariz nesse exato momento. Não vai fazer diferença. Não é à toa que os físicos apelidaram esses 85% de “matéria escura”.

O que leva a outra pergunta: se uma parcela razoável de tudo que existe no Universo não cheira, nem fede (nem, para todos os efeitos, existe), então como é que a gente sabe que essa parcela está lá?

Simples: gravidade.

A dança dos satélites em torno dos planetas, e dos planetas em torno das estrelas, e das estrelas em torno do núcleo da galáxia, obedece a equações muito bem estabelecidas, que conhecemos desde Newton, e passamos a conhecer com mais precisão graças a Einstein. Essas equações já foram postas a prova tantas vezes que sabemos que elas estão certas com o mesmo grau de certeza que sabemos que você vai morrer um dia.

Na década de 1960, uma astrônoma chamada Vera Rubin notou que as estrelas da periferia da galáxia de Andrômeda – e de outras 60 galáxias mais distantes – giram muito mais rápido do que deveriam girar de acordo com essas equações. Mas que, mesmo nesse ritmo alucinante, de alguma forma elas não saem da rota. É a mesma coisa que um caminhão entrar em uma curva fechada a 160 km/h, mas, por um milagre, não capotar.

Acontece que milagre só salva caminhoneiro em frase de para-choque. Eventos que aparentemente desrespeitam as leis da física precisam de explicação. Rubin supôs então que, em torno das galáxias, há uma porção de massa bem maior que elas, mas invisível, que serve de “cola” gravitacional e explica o caminho das estrelas. Parece contraintuitivo (e é), mas cinco décadas de contas e mais contas só depõem a favor dessa hipótese.

NGC1052-DF2, a pequena galáxia normal lá do começo do texto, é especial porque ela não tem nadinha de matéria escura em sua composição. Ela gira do jeito que Einstein diz que tem que girar. Sem precisar da cola cósmica de Rubin. Dessa forma, ela se tornou a exceção que prova a regra.

Entenda assim: até existem modelos matemáticos de descrição do cosmos que não dependem da matéria escura para explicar a rotação das galáxias. Mas eles só valem se todas as galáxias se comportarem de maneira estranha. Não dá para ligar e desligar uma lei da física conforme for mais conveniente. A matéria escura proposta por Rubin, por outro lado, pode perfeitamente estar em um lugar (em volta da maior parte das galáxias), mas não em outro (em volta da galáxia especial que é protagonista deste post). E tudo bem. Afinal, apesar de invisível e indetectável, ela ainda é massa. É aí que reside a elegância da coisa. 

É claro que agora o responsável por descobrir o segredinho de NGC1052-DF2 – o astrônomo Pieter van Dokkum, de Yale – têm um desafio ainda maior pela frente: explicar como é que pode existir uma galáxia tão diferentona, que não está envolta em uma bolha de matéria escura bem maior que ela. Afinal, massa atrai massa. Os 15% de massa detectável do Universo sempre acabam indo de encontro aos 85% de massa indetectável. Inclusive, essa é uma boa hipótese sobre a formação de galáxias: elas surgem quando uma grande quantidade de matéria comum é atraída e concentrada onde já há uma quantidade maior de matéria escura.

“A matéria escura é o andaime, o alicerce em que toda galáxia é construída”, afirmou van Dokkum à imprensa. “Ela não é só um componente de uma galáxia, como um braço de uma espiral. Ela está mais para o esqueleto fundamental que está por trás da estrutura do Universo. NGC1052-DF2 desafia todas as nossas ideias sobre a formação de galáxias.” Procura-se matéria. De preferência matéria impossível de encontrar.