Grande mistério cósmico: cientistas encontram indícios da matéria negra
Uma análise recente de dados obtidos pelo telescópio Fermi revelou um padrão intrigante de raios gama que se alinha notavelmente com as previsões teóricas sobre a matéria negra. Caso se confirme, esta descoberta representará a primeira evidência direta da existência desta componente enigmática que permeia o Universo.
A história da matéria negra remonta ao início do século XX, quando o astrônomo suíço Fritz Zwicky observou um comportamento peculiar em galáxias distantes. Elas giravam tão rapidamente que, com base na massa visível, deveriam se desintegrar. Para explicar essa anomalia, Zwicky propôs a existência de uma substância invisível, uma espécie de “andaime” cósmico que as mantinha coesas. Assim, nasceu o conceito de matéria negra.
Quase um século depois, essa busca incansável pode estar prestes a chegar ao fim. Um estudo inovador sugere que essa componente misteriosa do cosmos pode ter sido detectada diretamente pela primeira vez.
De acordo com a análise do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, certos raios gama registrados no centro da Via Láctea apresentam características que correspondem às assinaturas teóricas da aniquilação de partículas de matéria negra.
A investigação, liderada pelo Professor Tomonori Totani, do Departamento de Astronomia da Universidade de Tóquio, foi publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
A matéria negra tem desafiado as tentativas de detecção direta desde sua concepção. Sua presença é inferida apenas através de seus efeitos gravitacionais. Sem ela, as galáxias simplesmente não conseguiriam manter sua estrutura.
A dificuldade em observar a matéria negra reside em sua própria natureza. As partículas que a compõem não interagem com a força eletromagnética, o que significa que não absorvem, refletem ou emitem luz. Permanecem, portanto, invisíveis aos telescópios tradicionais.
Uma das hipóteses mais aceitas é que a matéria negra seja composta por WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), partículas massivas que interagem muito fracamente com a matéria comum. Embora suas interações sejam raras, os modelos preveem que, quando duas WIMPs colidem, elas se aniquilam, liberando outras partículas, incluindo fótons de raios gama. A detecção desses raios gama representaria uma forma direta de “ver” a matéria negra.
Nos últimos anos, os astrônomos têm direcionado seus instrumentos para regiões com alta concentração de matéria escura, especialmente o centro galáctico, em busca desses sinais reveladores. Agora, o Professor Totani acredita ter encontrado o que muitos procuravam.
“Detectamos raios gama com uma energia de 20 gigaeletrões-volt, distribuídos numa estrutura semelhante a um halo em direção ao centro da Via Láctea”, explicou o pesquisador. A forma dessa emissão coincide com as expectativas para o halo de matéria escura que envolve a nossa galáxia.
O espectro de energia medido corresponde ao previsto para a aniquilação de WIMPs com uma massa equivalente a 500 vezes a de um próton. Além disso, a frequência estimada dessas aniquilações se enquadra nas previsões teóricas.
Totani argumenta que é improvável que outros fenômenos astronômicos conhecidos possam gerar esse tipo de sinal, o que fortalece a possibilidade de a matéria negra estar envolvida.
“Se estivermos corretos, esta será a primeira vez que a humanidade ‘vê’ a matéria negra. Também significaria a existência de uma nova partícula fora do modelo padrão da física”, afirmou.
Apesar do entusiasmo gerado pela descoberta, Totani enfatiza que seus resultados precisam de confirmação independente. Outras equipes precisarão analisar os dados do telescópio Fermi e verificar se o sinal persiste sob diferentes métodos de avaliação.
A comunidade científica também buscará evidências adicionais em outras regiões com alta concentração de matéria negra. Galáxias anãs que orbitam a Via Láctea são candidatas ideais. A detecção de raios gama com a mesma energia nessas regiões reforçaria fortemente a hipótese.
De acordo com Totani, isso pode ser alcançado à medida que o telescópio acumula mais dados. Se as observações futuras reproduzirem o mesmo padrão, a descoberta pode se tornar um dos marcos mais importantes da astronomia moderna.
Fonte: www.tempo.com
