Uma enorme massa invisível de matéria escura pode ser a razão pela qual o disco da Via Láctea está deformado e torcido.

Um novo estudo mostra que um halo escuro inclinado e desalinhado – a grande bolha de matéria escura que envolve e permeia a nossa galáxia natal – é a única explicação até à data que explica todas as características da forma da Via Láctea.

Não há nada para se alarmar; mas poderia nos dar algumas informações novas sobre a evolução da Via Láctea ao longo do tempo, que estamos juntando lentamente, pista por pista.

“Aqui mostramos que um halo escuro inclinado na mesma direção do halo estelar pode induzir uma deformação e um brilho no disco galáctico na mesma amplitude e orientação dos dados”, escreve uma equipe liderada pelo astrofísico Jiwon Jesse Han, da Universidade de Harvard e do Centro Smithsonian de Astrofísica (CfA).

“Estes resultados, em combinação com os dados do halo estelar, fornecem evidências convincentes de que a nossa Galáxia está inserida num halo inclinado de matéria escura. Este desalinhamento do halo escuro e do disco contém pistas para a história da formação da Galáxia e representa o próximo passo na modelagem dinâmica do potencial galáctico.”

É difícil ver a forma de uma galáxia em que você vive. Não é como se pudéssemos simplesmente enviar um telescópio ao espaço intergaláctico para tirar uma foto. Portanto, embora os astrônomos já soubessem há algum tempo que o disco estava deformado, não tínhamos dados suficientes para descobrir o que estava acontecendo.

Somente com o Gaia, um telescópio espacial que mapeia as posições e velocidades das estrelas na Via Láctea com alta precisão, é que os astrônomos foram capazes de mapear em detalhes a instabilidade da Via Láctea.

Nos arredores da galáxia, os astrônomos encontraram evidências poderosas e acumuladas de deformação e explosão. Mas não está claro o que poderia ter causado isso. A principal explicação é uma interação, passada ou contínua, com outra galáxia.

No entanto, nenhuma das explicações propostas até à data explicou nem a deformação nem o brilho, de acordo com Han e os seus colegas, o astrônomo Charlie Conroy e o astrofísico Lars Henquist, ambos também do CfA.

No ano passado, porém, uma equipe liderada por Han e Conroy fez uma descoberta interessante. O halo de estrelas ao redor da galáxia – o globo difuso de gás e estrelas no qual gira o disco galáctico – também está desequilibrado.

Isto sugeriu aos investigadores que o halo escuro da Via Láctea também é altamente inclinado. É um globo de matéria escura que envolve a maioria das galáxias, uma massa indetectável que interage gravitacionalmente com a matéria normal do Universo.

Então, eles conduziram algumas simulações e modelagens para ver se conseguiam reproduzir a forma observada da Via Láctea, com deformação, reflexo e tudo mais.

Eles criaram um modelo da galáxia em que o halo escuro estava inclinado 25 graus em relação ao disco da Via Láctea e calcularam as órbitas das estrelas e do gás durante um período de 5 bilhões de anos. Eles descobriram que, quando a bolha de matéria escura é inclinada, os arredores da galáxia realmente se deformam e se alargam, exatamente como vemos nas observações de Gaia da Via Láctea.

Agora, isso não quer dizer que uma interação galáctica não esteja envolvida. Na verdade, é provável, diz a equipe. Mas os seus resultados sugerem que a interação foi passada, e não contínua. A sua simulação mostrou que uma colisão com outra galáxia pode inclinar significativamente o halo escuro, e que a deformação do disco galáctico acontece rapidamente – dentro de uma órbita após a inclinação do halo escuro.

Após o evento, a inclinação do halo escuro volta lentamente ao normal; na simulação, após uma colisão galáctica há 7 bilhões de anos, o halo escuro de um análogo da Via Láctea levou cerca de 5 bilhões de anos para reduzir de 50 graus para 20 graus.

“Este resultado”, escrevem os pesquisadores, “mostra que o halo escuro da Via Láctea era provavelmente mais inclinado no passado e diminuiu para o seu valor atual (~25 graus) nos dias atuais”.

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.