Hubble encontra a «galáxia mancata» Cloud-9: relicto primordial sem estrelas revela segredos da matéria escura

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Usando a sensibilidade do telescópio espacial Hubble, uma equipe internacional de pesquisadores identificou um novo tipo de objeto cósmico: uma nuvem primordial de gás associada a um halo de matéria escura, mas completamente desprovida de estrelas. Batizada de Cloud-9, a estrutura foi confirmada como o primeiro exemplar observado de um RELHIC (Reionization-Limited H I Cloud) — uma «nuvem de hidrogênio limitada pela reionização» que nunca conseguiu desencadear a formação estelar.

A Cloud-9 está localizada na periferia da galáxia espiral Messier 94, a aproximadamente 14 milhões de anos-luz da Terra. Observada inicialmente por sua emissão de rádio com o Very Large Array (VLA), a região chamou a atenção por concentrar gás em quantidade notável sem mostrar sinais de populações estelares. O círculo tracejado na imagem de rádio marca o pico da emissão onde os pesquisadores focaram as buscas por estrelas.

Crédito: La galassia "mancata": Hubble fotografa il nuovo oggetto cosmico Cloud-9 — rainews.it

Observações subsequentes com a Advanced Camera for Surveys do Hubble não revelaram qualquer objeto estelar dentro da nuvem; os poucos pontos de luz detectados ao fundo são galáxias de fundo, não pertencentes à Cloud-9. Publicados em The Astrophysical Journal Letters e apresentados durante o 247º encontro da American Astronomical Society em Phoenix, os resultados validam predições teóricas que, por anos, sugeriram a existência de relictos primordiais que falharam em formar galáxias.

Do ponto de vista físico, a interpretação corrente é que a pressão térmica do gás equilibra a atração gravitacional do halo de matéria escura. A equipe estimou que o conteúdo de matéria escura associado à Cloud-9 corresponde a cerca de cinco bilhões de massas solares — suficiente para manter a nuvem coesa, mas insuficiente para reduzir a pressão do gás a ponto de iniciar a fragmentação e a formação estelar. Em termos arquitetônicos, trata-se de um alicerce digital primordial que nunca teve carga para erguer a cidade estelar.

«É a história de uma galáxia fracassada», disse Alejandro Benítez-Llambay, da Universidade Milano-Bicocca, coordenador do programa. «Na ciência aprendemos muito com os fracassos; aqui, a ausência de estrelas confirma a teoria. Encontrámos, no universo local, um bloco de construção primordial de uma galáxia que não se formou.»

Objetos como a Cloud-9 são janelas essenciais para estudar o papel da matéria escura e os processos que moldaram o universo durante e após a reionização. Eles permitem que se dissocie o comportamento do gás do comportamento estelar, revelando as camadas de inteligência que governam a arquitetura das galáxias: halos de matéria escura que agem como a malha invisível — o sistema nervoso das cidades galácticas — enquanto o gás e as estrelas seriam a infraestrutura visível que o povoaria quando as condições fossem favoráveis.

Além do valor teórico para modelos cosmológicos, a descoberta evidencia o papel complementar entre radiotelescópios terrestres e plataformas espaciais: o VLA mapeou a presença de hidrogênio neutro, e o Hubble confirmou a ausência de luz estelar. Juntas, essas camadas de observação formam uma arquitetura instrumental que permite isolar relictos primordiais no universo local.

Os pesquisadores continuam a procurar outros candidatos a RELHIC, com o objetivo de compor uma amostra estatística que ajude a restringir modelos de formação galáctica e as propriedades da matéria escura. Em termos práticos, cada descoberta como a Cloud-9 é um componente do quebra-cabeça que descreve como sistemas complexos — galáxias, grupos e cúmulos — emergem a partir de condições iniciais simples e de uma infraestrutura invisível que governa sua dinâmica.