 |
| O Xandra obteve esta imagem de Raios-x na região central do aglomerado de galáxias Perseus. Crédito: Chandra / NASA / ESA |
Através da análise de luz de aglomerados galácticos distantes, os astrônomos detectaram um misterioso sinal no qual eles estão tendo dificuldade em explicar. Embora o sinal esteja fraco, ele poderia ser o tão procurado evidência direta da matéria escura?
A matéria escura permeia todo o universo e tornando-se a maior parte de sua massa, mas o que é? Sabemos que é lá fora e grande quantidade de evidências indiretas de sua presença, mas a visão de um sinal direto se revelou ilusório até então.
Ao observar um aglomerado galáctico, por exemplo, podemos avaliar o quanto de massa que ele contém pelo quanto de luz que é dobrado em torno do aglomerado. Quanto maior for o efeito de raios de luz que passam e o a curvatura do espaço tempo, maior a massa do conjunto. Quando os astrônomos estimam a massa do aglomerado, coadunam-se com toda a matéria visível (ou seja, estrelas), mas a quantidade de massa visível pouco interage com a deformação do espaço tempo do aglomerado. Há, portanto, a massa guardada na matéria “invisível” chamada simplesmente de “matéria escura”
A maior parte da matéria escura é composta de matéria não-bariônica. Ao contrário de matéria bariônica – a matéria que conhecemos e amamos, como prótons, nêutrons e todos os quarks entre eles – a matéria não-bariônica não interage com a radiação eletromagnética. Em outras palavras, não podemos vê-la diretamente em quaisquer comprimentos de onda do espectro. Ela, no entanto, interage gravitacionalmente com a matéria normal, daí porque podemos ver seus efeitos gravitacionais sobre aglomerados galácticos, ou seja, só podemos vê-la de forma indireta.
Mas em um estudo recém-publicado, os astrônomos analisaram a radiação de raios-X de aglomerados galácticos distantes e viram um sinal, com uma energia específica, que não parece estar associado a qualquer elemento conhecido ou reação química.
 |
| Diagrama do grupo local onde localizam-se a nossa Via – Láctea e a galáxia de Andrômeda. |
Galáxias podem se tornar gravitacionalmente ligadas, criando aglomerados de galáxias. A nossa Via Láctea, por exemplo, é um dos membros do apropriadamente chamado “Grupo Local” de galáxias, que inclui também a vizinha Andrômeda. Muitos aglomerados contêm milhares de galáxias que têm o domínio gravitacional imenso sobre os seus arredores.
Nestes grupos, o espaço entre as galáxias não é vazio, é realmente cheio de gases quentes que se acumularam em bilhões de anos de explosões de supernovas. Estes gases geram raios-X que podem ser facilmente estudados por telescópios apropriados. Os elementos como oxigénio, néonio, magnésio, silício, enxofre, árgonio, cálcio, ferro, níquel, crómio e manganês foram todos identificados através dos seus sinais de raios-X, mas os astrofísicos e astrônomos do Harvard-Smithsonian descobriram um sinal de raios X detectado pelo Observatório Espacial Europeu XMM-Newton que não se encaixa em nenhuma matéria conhecida.
Embora mais trabalho seja necessário para provocar o sinal do ruído de fundo, após a análise de 73 aglomerados, o mesmo sinal continua aparecendo em dados observacionais. Alguns dos grupos também têm sido estudados pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA, que também identificou o sinal em diferentes pontos fortes. Uma explicação poderia ser que detectaram a emissão de raios-X específico do decaimento da hipótese de “neutrino estéril” – um tipo de partícula não-bariônica que poderia ser um candidato importante matéria escura.
Os investigadores incitam o cuidado durante a detecção desse sinal de raios-X – que é centrado em torno de uma energia de 3,56 keV – no entanto. Apesar de ter sido detectado o sinal através de uma grande amostra de aglomerados e parece ser verdadeiro, a significância estatística é bem abaixo do limiar que pode ser considerado como sendo uma “descoberta.” Melhor resolução desta linha de emissão é necessária, algo que pode ser atingido com o lançamento do Observatório japonês ASTRO-H que será lançado em 2015.
O júri poderá ainda estar fora para saber se este sinal de raio-X mistérioso está de fato causando o processo de decomposição de neutrinos estéreis, mas é emocionante pensar que podemos estar à beira de finalmente descobrir um sinal de matéria escura.
Artigo original publicado no Discovery