PRIMEIRA IMAGEM E ESPECTRO DE UM CORPO DE MATÉRIA NEGRA

Astronómos observaram um corpo de "matéria escura" directamente pela primeira
vez. Imagens e espectros foram obtidos pelo telescópio espacial Hubble e pelo
Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (ESO). As observações
parecem sustentar a teoria que defende que uma grande parte da matéria escura
do Universo é composta por estrelas pouco brilhantes em galáxias como a
nossa própria Via-Láctea.

O Enigma da Matéria Negra

A natureza da matéria negra é uma das questões mais fundamentais da
Astrofísica contemporânea. Observações de enxames de galáxias e da dinâmica
de galáxias individuais mostram que não mais que um quarto da matéria do
Universo é composta pelos átomos e moléculas que nos são familiares. Desta
matéria "normal", não mais que um quarto emite radiação que observamos de
estrelas e de gás a elevadas temperaturas. Portanto, uma grande fracção da
matéria no Universo é escura e de natureza desconhecida.

Durante os últimos 10 anos, diversos projectos foram concebidos para a
detecção de possíveis candidatos a matéria escura. Uma das muitas
possibilidades é que a matéria escura consiste de partículas sub-atómicas
com massa, mas interagindo muito fracamente com a matéria "normal" (weakly
interacting massive particles, ou WIMPs). Outra das hipóteses é que a matéria
escura consiste de objectos compactos e maciços existentes no halo da
Galáxia (massive compact halo objects, ou MACHOs). Estes poderiam ser
os "cadáveres" de estrelas (como estrelas de neutrões, ou estrelas anãs
frias), buracos negros ou corpos planetários rochosos.

Os MACHOs

Uma das formas de detectar MACHOs é por lentes gravitacionais. Se um corpo
maciço na nossa Via-Láctea passar defronte de uma estrela numa galáxia
próxima, como a Grande Nuvem de Magalhães, a sua presença pode ser detectada
através da deflexão gravitacional que provocará na luz da estrela de fundo.
O MACHO actua como uma lente gravitacional, aumentando o brilho da estrela
distante durante a breve passagem. Dependendo da massa do MACHO e da sua
distância à Terra, este período pode demorar dias, semanas ou meses.

Esta ideia foi implementada por um grupo de astrónomos norte-americanos e
australianos com o projecto MACHO, em 1991. A equipa usou um telescópio
dedicado no Observatório do Monte Stromlo, na Austrália, para monitorizar o
brilho de mais de 10 milhões de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães
durante um período de oito anos. A primeira lente gravitacional foi observada
em 1993 e neste momento a equipa conta com aproximadamente vinte detecções.
Os resultados apontam para a existência de uma população de MACHOs na
Via-Láctea (ou em seu redor) que podem constituir metade do conteúdo total
de matéria escura ("normal", ou bariónica) da Galáxia.

Para aprender mais sobre as lentes gravitacionais que detectaram, os
astrónomos usaram o telescópio espacial Hubble para obter imagens de alta
resolução das zonas onde os eventos tiveram lugar. Uma das imagens mostrou um
objecto pouco brilhante e avermelhado muito próximo de uma estrela azul na
Grande Nuvem de Magalhães. A imagem foi obtida aproximadamente 6 anos após
a lente gravitacional, que demorou cerca de 100 dias, ter sido observada.
O brilho do objecto avermelhado e a sua separação da estrela da
Grande Nuvem de Magalhães são consistentes com o evento observado 6 anos
antes. As observacões mostraram que o MACHO é uma estrela anã, de pequeno
brilho, situada a uma distância de 600 anos-luz e com uma massa de 5-10% da
massa do Sol.

Para confirmar estes resultados, os investigadores observaram o objecto em
espectroscopia com o VLT. Embora o MACHO e a estrela de fundo estejam muito
próximos no céu e não tivesse sido possível separar o espectro dos dois
objectos, o espectro mostrou os sinais inequívocos de uma estrela anã de
classe espectral M (o MACHO, na Via-Láctea) sobreposto ao espectro de uma
estrela azul da sequência principal (a estrela na Grande Nuvem de Magalhães).

Graças ao Hubble e ao VLT temos agora uma caracterização precisa de um MACHO:
a sua massa, distância e velocidade. Este resultado apoia a teoria de que
uma grande parte da matéria escura "normal" encontra-se sob a forma de MACHOs
em galáxias e em seu redor. E sugere que grande parte desta matéria escura
não é tão escura como pensávamos antes ...