Rara estrela “Kaiju” é descoberta com uma lente feita de matérias escura

Por , em 4.08.2023
Mothra, aparecendo como uma pérola brilhante de luz em um borrão distante ampliado. (Diego et al., arXiv, 2023)

Uma estrela recentemente descoberta, chamada Mothra, chamou a atenção dos astrônomos devido ao seu tamanho grande, brilho intenso e características peculiares, sugerindo uma possível ligação com a matéria escura no céu.

Cientistas liderados pelo astrofísico José Diego do Conselho Superior de Pesquisas Científicas da Espanha nomearam essa estrela de Mothra, e ela se enquadra em uma categoria rara conhecida como estrelas “kaiju”. Essas são estrelas monstruosas distantes com brilho aparente incomumente alto. Outra estrela nessa categoria, chamada Godzilla, também foi identificada pela mesma equipe e é atualmente a estrela mais luminosa conhecida no céu.

Imagens do Hubble do arco que abriga Mothra. (Diego et al., arXiv, 2023)

Apesar de suas diferenças, tanto Mothra quanto Godzilla compartilham semelhanças intrigantes que indicam a presença de grandes aglomerados de matéria escura entre nós e as estrelas. Os pesquisadores acreditam que essas estrelas podem servir como sondas para estudar a matéria escura e potencialmente ajudar a compreender sua natureza.

Mothra, formalmente conhecida como EMO J041608.8−240358, foi descoberta em observações de uma galáxia distante usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Embora o JWST seja altamente poderoso, ele normalmente teria dificuldade em detectar estrelas individuais em tais distâncias vastas. No entanto, a região onde Mothra está localizada foi fortemente ampliada por uma lente gravitacional, que ocorre devido à curvatura do espaço-tempo ao redor de objetos massivos como galáxias ou aglomerados de galáxias. Esse efeito de lente nos permite ver objetos distantes com mais detalhes.

Tanto Mothra quanto Godzilla estão situados em áreas do espaço afetadas por aglomerados de galáxias, o que causa uma ampliação adicional, fazendo as estrelas parecerem mais brilhantes. Os pesquisadores estudaram dados arquivados do Telescópio Espacial Hubble e do JWST para analisar as propriedades de Mothra. Eles concluíram que Mothra provavelmente é um sistema binário de estrelas, consistindo de duas supergigantes, uma vermelha e outra azul.

Imagens do JWST do arco que abriga Mothra. (Diego et al., arXiv, 2023)

A equipe observou que a ampliação de Mothra não poderia ser totalmente explicada pelo efeito de lente do aglomerado de galáxias, sugerindo que há algo mais próximo da estrela causando um impulso adicional na ampliação. Com base em seus cálculos, esse objeto desconhecido é estimado ser do tamanho de uma galáxia anã ou aglomerado de estrelas, com uma massa entre 10.000 e 2,5 milhões de vezes a do Sol. No entanto, esse objeto permanece invisível e não aparece nas observações do JWST ou do Hubble.

Os pesquisadores especulam que esse objeto invisível pode ser uma galáxia anã composta principalmente de matéria escura. A matéria escura, embora invisível, desempenha um papel crucial na estrutura do Universo e é mais abundante do que a matéria normal em galáxias. Cientistas já identificaram anteriormente objetos que parecem consistir principalmente de matéria escura.

Mothra, rotulada como “LS1” no arco de luz ampliado em uma imagem colorida combinando dados do Hubble e do JWST. (Diego et al., arXiv, 2023)

A potencial descoberta dos aglomerados de matéria escura de Mothra e Godzilla indica que tais objetos podem ser comuns no Universo. O efeito de lente pode ser uma ferramenta valiosa para detectar e estudar a matéria escura, o que forneceria informações valiosas sobre suas propriedades.

De acordo com os resultados da equipe, a existência desse pequeno objeto de matéria escura está em conformidade com as previsões do modelo padrão de matéria escura fria. No entanto, isso também tem implicações para outros modelos de matéria escura, excluindo a existência de matéria escura quente e matéria escura axiônica fora de uma faixa específica de massa.

No futuro, investigações adicionais de estrelas kaiju semelhantes, como Ghidorah, poderiam ajudar a estreitar nossa compreensão da matéria escura e potencialmente levar à descoberta da “prova definitiva” de sua existência. [ScienceAlert]

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