Um efeito estranho em aglomerados de estrelas está questionando nossas ideias de como a gravidade funciona. Esses aglomerados de estrelas parecem ter uma assimetria inesperada, que se encaixa melhor sob uma teoria alternativa da gravidade chamada dinâmica newtoniana modificada (MOND) do que sob as teorias amplamente aceitas de Albert Einstein .
Aglomerados de estrelas, que orbitam o centro de sua galáxia, normalmente parecem um cata-vento de dois braços com caudas opostas – embora não girem. Suas caudas são formadas quando estrelas dentro do aglomerado começam a viajar um pouco mais rápido ou um pouco mais devagar do que o aglomerado como um todo. A cauda dianteira na frente do aglomerado é composta de estrelas que estão um pouco mais próximas do centro da galáxia, e a cauda traseira é feita de estrelas que estão um pouco mais distantes do centro galáctico e ficam para trás. Na gravidade padrão, ou newtoniana, esperaríamos que essas duas caudas fossem aproximadamente iguais – à medida que as estrelas saltam dentro do aglomerado, elas devem ter a mesma probabilidade de serem jogadas em qualquer cauda.
Mas quando Pavel Kroupa , da Universidade de Bonn, e seus colegas examinaram três aglomerados estelares, descobriram que isso não era verdade. As caudas da frente tinham mais estrelas do que as da cauda da parte de trás. Os pesquisadores realizaram uma série de simulações e descobriram que essa assimetria era compatível com as previsões do MOND .
“É como se houvesse duas portas para escapar do aglomerado, e as estrelas só podem passar pelas portas se tiverem a direção certa e a energia certa – caso contrário, elas simplesmente pularão dentro do aglomerado”, diz Kroupa. “No MOND, a porta da frente é simplesmente maior.” Devido à forma como os efeitos gravitacionais se combinam no MOND, as forças que puxam as estrelas para o centro da galáxia e, portanto, para a cauda dianteira, são mais fortes do que na gravidade newtoniana.
Nas simulações, esse fenômeno teve efeitos mais amplos para clusters inteiros. Mais estrelas saltando para a cauda principal fizeram o aglomerado girar e desacelerar. Eventualmente, os clusters simulados desmoronaram. Sob MOND, os aglomerados tinham tempos de vida entre 20 e 50 por cento do comprimento dos aglomerados experimentando a gravidade newtoniana. Isso corresponderia aproximadamente ao que os astrônomos observaram, diz Kroupa.
No entanto, com apenas alguns clusters testados para esse efeito, ainda não é hora de descartar a gravidade newtoniana. “É um pouco promissor, mas não fornece evidências completamente definitivas para o MOND”, diz Indranil Banik , da Universidade de St Andrews, no Reino Unido. “Essa assimetria faz mais sentido no MOND, mas em qualquer cluster individual pode haver outros efeitos que estão causando isso – é um pouco improvável que isso aconteça em todos eles.”
Para provar que essa assimetria é causada pelo MOND, teremos que observar muito mais aglomerados de estrelas em detalhes, e também teremos que passar por outros testes cósmicos. Muitos cosmólogos são céticos em relação a isso, em parte porque não parece se encaixar nas observações do universo nas maiores escalas, e em parte por causa das enormes consequências se for real.
“Se o MOND estiver correto, todos os cálculos sobre galáxias, formação de galáxias, interação de galáxias e grande parte de todo o universo estão completamente errados”, diz Kroupa. “Teríamos que redefinir – reinventar a cosmologia, basicamente.” A evidência necessária para fazer isso seria mais do que alguns aglomerados tortuosos.
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