Astrofísico da NASA afirma ter encontrado a resposta para o que é a matéria escura


Apesar de a matéria escura constituir 26% do Universo, ninguém sabe direito o que ela é, como vive e do que se alimenta - lembrando que os outros 50% são compostos por energia escura (sobre a qual sabemos menos anda). Ou seja, tudo o que conhecemos sobre o Cosmos se restringe a míseros 4%. Por isso, a Astronomia é uma aventura.

Só sabemos da existência desse material desconhecido por causa de observações indiretas, graças à força gravitacional que ela exerce. O meme "não sei o que dizer, apenas sentir" faz muito sentido nesse caso, já que nem a matéria escura nem a energia escura emitem qualquer tipo de radiação ou luz. Mas isso pode mudar com o estudo do astrofísico Alexander Kashlinsky, do Goddard Space Flight Center, da NASA. Segundo o cientista, estamos próximos de descobrir porque o nosso modelo atual de Universo exige algo como a matéria escura, mas ninguém consegue informações sobre ela. Para ele, a matéria escura é constituída de buracos negros massivos que surgiram em uma fração de segundo após o Big Bang.


A existência destes buracos negros "primordiais" poderiam ter distorcido a distribuição de massa no recém criado Universo. Isso é uma coisa que os cientistas vêm tentando explicar através da existência de partículas massivas, como as partículas massivas de fraca interação (WIMPs, na sigla em inglês) e os áxions. O problema é que os experimentos são tão inconclusivos que eles sequer conseguem provar a sua existência.

Em 2005, a equipe de Kashlinsky fotografou imagens de determinada região brilhante do fundo cósmico de infravermelho (CIB). Nas imagens, encontraram uma deformação no brilho. Para os astrônomos, as culpadas eram as fontes de luzes que iluminaram o Universo em sua criação, há mais de 13 bilhões de anos atrás. Buracos negros? Ninguém sabia dizer.

As imagens do estudo de 2005 mostraram a constelação de Ursa Maior. À direita: um fundo
 brilhante irregular na mesma área do CIB (Foto: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky).
-Mistério da matéria escura pode ter sido finalmente revelado

Em 2013, outro estudo da NASA comparou os raios-X vindos do fundo cósmico (CXB), detectados pelo Observatório de Raios-X Chandra, com os CIB, na mesma região do espaço. Devido ao tipo de emissão, as estrelas foram descartadas como fontes de luz primordial. Sobrou apenas uma explicação. "O brilho irregular dos raios-X de baixa energia CXB casaram perfeitamente com o CIB. O único objeto que poderia ter essa luminosidade naquelas circunstância era um buraco negro", afirmou Kashlinsky, em um comunicado.

Essa foi a primeira evidência de que a verdadeira identidade da matéria escura era um buraco negro. A segundo evidência aconteceu em 2015, quando os cientistas do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) detectaram as tão esperadas ondas gravitacionais, formadas pela colisão de buracos negros. A descoberta pode dar aos cientistas informações das massas individuais dos buracos negros primordiais, que podem chegar de 29 a 36 vezes a massa do nosso Sol. O estudo que Kashlinsky acabou de publicar confirma que essa massa é comparável á massa dos primeiros buracos negros. "Na verdade, o estudo sugere que o LIGO detectou a fusão de buracos negros primordiais", afirmou Deborah Byrd, editora-chefe do site Earthsky.org.


Assim, Kashlinsky analisou o que aconteceria no início do Universo se buracos negros similares aos detectados pelo LIGO fossem matéria escura. Segundo o astrônomo, nos primeiros 500 milhões de anos do Universo (ele tem 13,8 bilhões) a matéria normal, visível, teria sido muito quente para se fundir ás primeiras estrelas, o que significa que elas poderiam colapsar em mini halos. Seria a força gravitacional desses mini halos que tornaria possível o acúmulo de matéria normal.

"Kashlinsky mostrou que os buracos negros fazem o mesmo papel que a matéria escura, esse processo ocorre de forma mais rápida, produzindo mais facilmente as deformações vistas nas imagens de 2005, mesmo que apenas uma pequena fração destes mini halos tenha capacidade de produzir estrelas", afirma o cientista Francis Reddy, da NASA.


A consistência das imagens do CIB e do CXB podem ser explicadas pela luz infravermelha emitida pelas primeiras estrelas criadas neste processo, e dos raios-X dos gases atraídos pela matéria escura dos buracos negros. "Se isso estiver correto, então todas as galáxias, incluindo a nossa, são envoltas por uma vasta esfera de buracos negros com cerca de 30 vezes a massa do Sol", explicou Kashlinsky em artigo do The Astrophysical Journal Letter. Só estudos mais aprofundados com os dados do LIGO vão poder dar uma resposta mais conclusiva.

Segundo o Science Alert, se Kashlinsky estiver mesmo certo e a matéria escura for, de fato, formado por buracos negros, então "a matéria escura esteve esse tempo todo se escondendo de baixo dos nossos narizes - e as coisas mais sombrias e misteriosas do Universo seriam as coisas mais sombrias e misteriosas do Universo". Veja a reprodução de como seria a colisão de buracos negros capturada pelo LIGO:


Fonte: Revista Galileu

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