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12 de dezembro de 2024

Será Que Os Astrônomos Detectaram A Aniquilação da Matéria Escura?

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Nós vivemos numa época espetacular para a astrofísica. Descobertas fantásticas como os exoplanetas, as ondas gravitacionais a partir da fusão de buracos negros, a aceleração cósmica, entre outras. Mas talvez nenhuma outra descoberta tem sido mais esperada, misteriosa e desafiadora do que a maior parte da matéria do universo conhecido que não pode ser observada diretamente. Essa matéria é chamada de matéria escura, e a sua natureza é desconhecida, pelo menos, por enquanto. De acordo com os últimos resultados do satélite Planck, somente 4.9% da matéria do universo é feita de matéria ordinária. O resto é matéria escura, e só é detectada por meio da sua influência gravitacional nas estrelas e na matéria normal. A energia escura é um constituinte separado.

Entender essa misteriosa substância é um dos principais objetivos da astrofísica moderna. Alguns astrônomos especulam que a matéria escura pode ter outra propriedade além da gravidade em comum com a matéria ordinária: ela pode aparecer de dois tipos, a matéria e a anti-matéria, que é aniquilada e emite radiação de alta energia quando entra em contato. A principal classe de partículas nessa categoria são chamadas de Weakly Interacting Massive Particles, as WIMPs. Se a aniquilação da matéria escura ocorre, as opções para a natureza teórica da matéria escura podem ser estreitadas.

O astrônomo Doug Finkbeiner e a sua equipe, dizem que eles identificaram uma assinatura da aniquilação da matéria escura. Eles estudaram a distribuição espacial da emissão de raios-gamma na Via Láctea, em particular uma emissão de raios-gamma vinda da região central da galáxia. Essa região é relativamente próxima de nós e tem uma alta densidade de matéria (e nominalmente uma alta densidade de matéria escura também). Se a aniquilação da matéria escura ocorrer, o local onde esse fenômeno acontecer deve emitir raios gamma brilhantes. De fato, uma grande assinatura de raios-gamma foi vista nessa área se estendendo por centenas de anos-luz (existia também uma emissão mais fraca se estendendo por milhares de anos-luz). Existem outras possíveis explicações, contudo, a mais notável é que os raios-gamma resultariam de uma grande população de puslares girando rapidamente, a poeira nuclear de algumas supernovas.

Os cientistas revisitaram o conjunto de observações anteriormente publicadas de raios-gamma, aplicando métodos cuidadosos de processamento de dados, para restringir mas precisamente a localização da emissão, e eles fizeram isso para cada regime de energia observado das emissões de raios-gamma. Os pulsares têm uma distribuição espacial específica: eles estão localizados onde as estrelas são encontrados, predominantemente no plano da galáxia. A equipe foi capaz de mostrar com alto grau de confiabilidade que a distribuição da emissão de raios-gamma se ajusta bem com as previsões da simples aniquilação da matéria escura, mas menos consistente com a explicação dos pulsares. Seus resultados, se confirmados, serão realmente impressionantes, sobre o entendimento da natureza da matéria escura, o constituinte dominante do cosmos.

Fonte:

http://astronomynow.com/2016/03/29/possible-signature-of-dark-matter-annihilation-detected/

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Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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