D8 Matéria Escura

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O elemento central deste modelo é a matéria escura que povoa os aglomerados de galáxias: ela não emite luz própria, mas desvia a luz de fundo que a atravessa, arrastando consigo o gás quente do próprio aglomerado.

A primeira evidência direta dessa matéria escura é a lente gravitacional fraca, que mede a distorção estatística das formas das galáxias de fundo produzida pela matéria escura de um aglomerado. A partir dessa distorção, reconstrói-se um mapa de como essa massa invisível está distribuída. O exemplo mais emblemático é a colisão de dois aglomerados na qual o gás quente, visível em raios X, foi deixado para trás, enquanto os halos dessa mesma matéria escura, visíveis apenas através da lente, atravessaram a colisão sem sofrer qualquer desaceleração: evidência direta de que a matéria escura não interage consigo mesma além da gravidade.

O segundo teste, contudo, utiliza a temperatura do gás quente do aglomerado, também medida em raios X, para inferir a massa total do aglomerado por meio do equilíbrio hidrostático, revelando assim qual fração dessa massa total permanece invisível.

A característica mais notável do instrumento de raios X que torna possível este segundo teste é sua óptica de incidência rasante, polida em nanoescala, pois os fótons de raios X são refletidos apenas em ângulos quase paralelos à superfície do espelho, e não frontalmente como a luz visível. Esse projeto alcança uma resolução angular em raios X mais fina do que muitos telescópios ópticos. Assim, desde a matéria escura em aglomerados de galáxias, com a qual este artigo começa, até a resolução angular em raios X com a qual ele conclui, passando por lentes gravitacionais fracas e pelo equilíbrio hidrostático do gás quente, a matéria escura faz com que a mesma massa invisível se revele de duas maneiras independentes: pela forma como deflete a luz ao seu redor e pela forma como, precisamente, se recusa a desacelerar o gás que a atravessa.

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