Assimetria misteriosa no Universo: galáxias satélites de Andrômeda desafiam a cosmologia

A Galáxia de Andrômeda é vizinha da nossa Via Láctea. Cientistas descobriram agora que as galáxias anãs de Andrômeda estão organizadas de uma maneira muito incomum, levantando questões fundamentais sobre o nosso Universo.

Agora, um estudo recente do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), publicado na revista Nature Astronomy, mostra que mais de 80% dos satélites conhecidos de Andrômeda estão concentrados em um lado da galáxia. O fenômeno contradiz a teoria cosmológica estabelecida.

Modelo Padrão versus Descoberta

O modelo cosmológico padrão assume que grandes galáxias, como Andrômeda ou a Via Láctea, se formam a partir de predecessoras menores ao longo de bilhões de anos. Essas galáxias menores, chamadas galáxias anãs, geralmente permanecem como satélites e, dependendo do modelo, são distribuídas aleatoriamente em uma região esférica ao redor da galáxia principal.

Mas no caso de Andrômeda, 36 das 37 galáxias satélites estão localizadas dentro de um espaço em forma de cone com um ângulo de abertura de 107 graus. Isso representa menos de dois terços do espaço ao redor. O que chama a atenção é que o cone aponta diretamente para a Via Láctea.

Cientistas liderados pelo autor principal Kosuke Jamie Kanehisa, um estudante de doutorado no AIP, analisaram simulações extensas para descobrir o quão incomum esse padrão é. “Essa assimetria persistiu e se tornou ainda mais pronunciada à medida que galáxias mais fracas eram descobertas e suas distâncias refinadas”, explica Kanehisa.

A assimetria incomum de Andrômeda

A comparação com duas simulações cosmológicas em larga escala mostrou que tal assimetria pronunciada ocorre em apenas 0,3% dos sistemas comparáveis. "Nossas análises mostram que esse padrão é extremamente raro nas simulações cosmológicas atuais", diz Kanehisa.

Usando duas simulações bem conhecidas, buscamos galáxias hospedeiras semelhantes a Andrômeda e analisamos a distribuição espacial de seus satélites anões usando métricas especiais para quantificar a assimetria. Comparar a configuração observada de Andrômeda com esses modelos simulados revelou que a distribuição do satélite é extraordinariamente incomum - Dr. Marcel S. Pawlowski, coautor do estudo.

A equipe teria que examinar mais de 300 sistemas simulados para encontrar um único que exibisse uma assimetria igualmente pronunciada. Andrômeda é, portanto, um caso cósmico atípico; O sistema contradiz o conhecimento anterior sobre a formação de galáxias.

Outras anomalias

Além disso, metade das galáxias satélites se movem dentro de uma estrutura plana e rotativa ao redor de Andrômeda, comparável às órbitas planetárias ao redor de uma estrela. Esses chamados “planos de satélite” também são difíceis de explicar até agora.

No entanto, os pesquisadores admitem que os resultados dependem muito do desempenho das simulações utilizadas. Entretanto, sua precisão é limitada pelo conhecimento atual da física estelar e da evolução galáctica. Novas tecnologias e estudos mais profundos do céu devem ajudar a classificar melhor o fenômeno.

Agora, a equipe quer descobrir se Andrômeda é realmente um caso isolado. Para esse fim, os pesquisadores estão atualmente estudando outros sistemas de galáxias com dados observacionais comparáveis. Programas como a missão Euclid da Agência Espacial Europeia (ESA) também investigarão estruturas mais distantes no futuro.

A história evolutiva de Andrômeda também pode fornecer pistas sobre se tais assimetrias ainda podem ser explicadas dentro do modelo cosmológico ou se uma reformulação fundamental de nossa compreensão da matéria escura e da formação de galáxias é necessária.

Referência da notícia

Andromeda’s asymmetric satellite system as a challenge to cold dark matter cosmology. 11 de abril, 2025. Kanehisa, et al.