Os meteoros podem ajudar os astrônomos a conceber uma nova maneira de localizar a matéria escura – partículas misteriosas e invisíveis que até agora só foram discernidas pelo efeito que têm no mundo natural.
Cinco vezes em maior quantidade do que a matéria comum no universo, a matéria escura compõe cerca de 85% da massa total do universo e cerca de um quarto (26,8%) da massa e energia total do universo. Os seres humanos são incapazes de detectar essas partículas indescritíveis diretamente, pois a matéria escura não emite luz, então os cientistas usam instrumentos poderosos como o Telescópio Espacial Hubble ou o Telescópio Espacial Romano Nancy Grace da NASA para testemunhar sua influência em galáxias e outros aglomerados de estrelas distantes.
Agora, de acordo com um estudo liderado por pesquisadores da Ohio State University, os sistemas de radar no solo podem ser usados para ajudar na busca.
John Beacom, coautor do estudo e professor de física e astronomia na Ohio State , disse que, embora os cientistas normalmente procurem apenas partículas minúsculas de matéria escura com pequenas massas, o objetivo desta nova pesquisa é melhorar a busca, ajudando caracterizar a matéria escura macroscópica: partículas com grande massa que podem não atingir os detectores terrestres tradicionais.
“Uma das razões pelas quais a matéria escura é tão difícil de detectar pode ser porque as partículas são tão massivas”, disse Beacom . “Se a massa de matéria escura é pequena, então as partículas são comuns, mas se a massa é grande, as partículas são raras.”
Embora essas partículas não possam ser tocadas ou vistas, a matéria escura pode ser percebida por seus efeitos gravitacionais em outros fenômenos celestes, como estrelas ou buracos negros.
Embora seus efeitos em outros sistemas naturais não sejam fáceis de categorizar, dedicar um tempo para aprender mais sobre a matéria escura abre novos caminhos para os cientistas entenderem o tamanho, a forma e o futuro do cosmos, disse Beacom. Tais detecções também podem revelar a massa dessas partículas – que, dependendo de seu tamanho, podem ter enormes efeitos na formação e estrutura das galáxias.
O que torna a pesquisa tão nova é que os cientistas aplicaram a mesma tecnologia que é usada para rastrear meteoros enquanto eles cruzam o céu. Ao passar pela atmosfera da Terra, tanto meteoros quanto partículas de matéria escura produzem depósitos de ionização – uma forma de radiação que deixa para trás elétrons livres, átomos capazes de conduzir eletricidade. Ondas eletromagnéticas liberadas pelo radar refletem os elétrons livres, sinalizando a presença de matéria sobrenatural, que pode então ser usada para distinguir a matéria escura dos meteoros. Dessa forma, toda a atmosfera do planeta pode ser transformada em um detector de partículas eficiente e em grande escala.
Embora os cientistas usem esse método de caça a meteoros há décadas, Beacom disse estar surpreso que ninguém jamais tenha aplicado esses sistemas, ou seus dados coletados anteriormente, na busca de matéria escura.
Uma das conclusões mais significativas do estudo é como o novo método da equipe poderia complementar outras pesquisas cosmológicas de matéria escura, já que seu sistema oferece um nível de precisão e sensibilidade que muitas outras técnicas não possuem.
“As técnicas atuais de cosmologia são bastante sensíveis, mas não têm como verificar seu próprio trabalho”, disse Beacom. “Esta é uma técnica totalmente nova, portanto, se os cientistas não tiverem certeza sobre o que detectaram, um sinal da cosmologia poderá ser verificado em detalhes com a técnica de radar.”
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