Astrônomos que analisam dados coletados pela espaçonave XMM-Newton da Agência Espacial Européia descobriram um aumento inesperado nas taxas de emissão de raios-x da galáxia de Andrômeda e do aglomerado de galáxias de Perseu. Simplesmente: sabe-se quais objetos celestes devem estar irradiando para o cosmos com base em fontes de emissão compreendidas (observadas), e ainda há algo extra.
Isso é matéria escura, potencialmente.
Primeiro um recapitulação rápida da matéria escura : DM é o material que, com base em seus efeitos gravitacionais nas galáxias, podemos estimar ser cerca de 26% de tudo no universo (comparado a 4% de matéria 'normal' com o restante sendo energia escura). Geralmente se supõe que seja algum tipo de partícula que interage mal com a matéria não escura, experimentando talvez menos ou nenhuma das forças fundamentais além da gravidade.
A maioria dos experimentos de detecção na Terra (e existem muitos) procuram partículas chamadas WIMPs, que são pesadas e de interação fraca (experimentando principalmente apenas a força gravitacional). Mas algumas outras teorias sugerem partículas que são muito, muito leves e experimentam as mesmas forças, mas muito tímidas. À medida que os experimentos WIMP continuam a se esgotar, mais atenção se concentrou recentemente na última ideia de 'defeitos topológicos' da matéria leve. (Essas névoas cósmicas de condensado de matéria leve também são a possibilidade mais interessante, IMO.)
Impressão artística do XMM-Newton. Imagem: ESA
Um detector a bordo da Estação Espacial Internacional também gravou um pouco de algo extra nos raios cósmicos colidindo com a atmosfera da Terra, outra discrepância entre as previsões baseadas em fenômenos conhecidos e observações. Nem essas observações nem o raio-x do XMM-Newton oferecem matéria escura em um anzol de pesca, mas certamente levantam sobrancelhas.
As novas descobertas, que devem ser publicadas na Physical Review Letters, se alinham com outra teoria da matéria escura: neutrinos estéreis . Esses neutrinos são muito parecidos com os neutrinos que conhecemos e amamos – vagabundos cósmicos que não interagem eletromagneticamente, como elétrons não carregados – exceto que eles nem sentem a força fraca, que é aquela que tem a ver com o decaimento radioativo.
Os neutrinos estéreis devem se decompor em raios X, o que nos traz de volta aos sinais anômalos. 'Os fluxos relativos para os dois objetos estão de acordo com o que se sabe sobre suas distribuições DM', os astrônomos escreva em uma versão pré-impressa do próximo artigo .
'O limite superior deste conjunto de dados é consistente com as expectativas de um sinal DM que viria neste caso principalmente do halo da Via Láctea', continua o relatório. “No entanto, como a linha é fraca e as incertezas na distribuição de DM são significativas, detecções positivas ou fortes restrições de mais objetos são claramente necessárias para determinar a natureza desse sinal”.
E agora?
“A confirmação desta descoberta pode levar à construção de novos telescópios especialmente projetados para estudar os sinais de partículas de matéria escura”, disse Alexey Boyarsky, físico da Universidade de Leiden, em um comunicado. 'Saberemos onde procurar para rastrear estruturas escuras no espaço e poderemos reconstruir como o universo se formou.'