Os cientistas encontraram uma nova faixa para desvendar um dos maiores mistérios do universo: Matéria escura. Um artigo aceito para publicação em Jornal de Cosmologia e Física das Astropartículas Descreve pela primeira vez objetos curiosos no centro da Via Láctea que podem estar diretamente ligados a esse tipo de matéria invisível.
Realizada por pesquisadores do Reino Unido e dos EUA, o estudo propõe usar o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA (JWST) para procurar sinais desses corpos celestes, apelidados de “Dweders sombrios”.
Este nome não é sobre falta de brilho. Os anões escuros brilham, sim, mas de maneira diferente. Segundo a pesquisa, esses objetos seriam aquecidos não pela fusão nuclear, como nas estrelas comuns, mas pela energia liberada pela interação da matéria escura acumulada dentro delas.
Dark Matter compõe 25% da massa do universo
“Acreditamos que 25% do universo é composto por um tipo de matéria que não dá à luz, tornando -o invisível aos nossos olhos e telescópios. Detectamos apenas através de seus efeitos gravitacionais. É por isso que chamamos de matéria escura”, explica Jeremy Sakstein, professor de física da Universidade do Havaí e um dos autores do estudo, em um de um comunicação. Apesar de décadas de investigação, ninguém sabe exatamente o que é feito.
Entre as principais explicações estão os wimps tão chamados (sigla para partícula maciça de interação fraca). Essas partículas seriam invisíveis porque não reagem com forças leves ou eletromagnéticas. Mesmo assim, eles influenciam o movimento das galáxias e outros corpos cósmicos através da gravidade. Segundo Sakstein, se essas partículas realmente existem, elas podem se acumular dentro das estrelas.
Estrelas comuns, como o sol, geram energia de fusão nuclear: seus núcleos atingem temperaturas muito altas, mesclando átomos e liberando luz. Os anões escuros já teriam uma massa tão pequena, cerca de 8% da massa solar, que não atingiria as condições para a fusão. No entanto, se estivessem cercados por matéria escura, poderiam absorvê -la e transformar essa energia em calor, tornando -se visível.
Esse processo transforma o que seria um simples “anão marrom” (um objeto frio e de baixa massa) em algo totalmente novo: uma estrela com poder de estrela. Quanto mais escura o objeto puder “capturar”, mais energia será capaz de produzir por aniquilação dessas partículas entre si – um efeito previsto por alguns modelos de wimps.
Mas nem toda teoria da matéria escura permite a existência de anões sombrios. Modelos baseados em partículas muito leves, como axiões ou neutrinos estéreis, não gerariam energia suficiente para manter esse tipo de objeto aquecido. Portanto, encontrar uma anã escura seria uma forte indicação de que a matéria escura é composta de partículas pesadas que interagem entre si, como os WIMPS.
Leia mais:
Detectar anões escuros é um desafio para a astronomia
Identificar esses objetos no céu, no entanto, é um desafio. Para ajudar nessa pesquisa, os pesquisadores sugerem o elemento lítio-7 como um marcador. Como esse isótopo é facilmente destruído em estrelas comuns, se uma estrela de baixa massa ainda tiver traços de lítio-7, pode ser um sinal de que não é um anão marrom tradicional, mas uma anã escura.
Segundo Sakstein, o JWST tem uma capacidade técnica de detectar corpos celestes extremamente frios, como anãs escuras. Outra estratégia sugerida pelo cientista é observar grupos de estrelas e analisar, com base, se parte deles tiver características típicas dos anões sombrios.
Se esses objetos hipotéticos forem realmente detectados, o impacto seria significativo. “Seria uma evidência sólida de que a matéria escura é pesada e interage consigo mesma, até fracamente com a matéria comum”, diz Sakstein. Isso fortaleceria a teoria dos wimps, mas também abriu espaço para outros modelos exóticos.
Embora encontrar um anão sombrio não seja definitivamente provar que a matéria escura é exatamente um covarde, isso mostraria pelo menos que age de maneira muito semelhante. E esse pode ser o passo que faltava para finalmente entender qual é a parte invisível do universo.