Matéria escura: duas equipes independentes podem ter encontrado nos dados da ISS

É muito cedo ainda para afirmar qualquer coisa, mas dois artigos publicados recentemente detectaram pistas vagas de matéria escura dentro de dados coletados na Estação Espacial Internacional (ISS).

A matéria escura é a substância hipotética que compõe 26,8% do Universo conhecido, e explicaria por que nosso Universo se mantém unido. Por décadas, os cientistas têm lutado para detectá-la, e agora eles podem ter um novo caminho – os dois estudos separados mostraram que o número de antiprotons fluindo abaixo da ISS tem mais sentido se a matéria escura realmente existe.

Gigantesca “galáxia fantasma” é 99,99% matéria escura

Eles não detectaram matéria escura ainda, mas com a busca ficando tão acirrada a ponto dos cientistas estarem até mesmo procurando maneiras do Universo fazer sentido sem ela, qualquer evidência que valide a sua existência é importante.

Os pesquisadores abordaram o conceito de matéria escura – um tipo misterioso de matéria que não interage com a radiação eletromagnética e, portanto, é invisível para nós – para explicar o desequilíbrio entre a quantidade de matéria no Universo e a quantidade de gravidade que mantém juntas nossas galáxias.

O desequilíbrio reside no fato de que, se adicionarmos toda a matéria das estrelas, planetas e gás cósmico dentro do Universo, ainda não podemos explicar como temos tanta gravidade – a menos que consideremos a matéria escura como um fator.

Apesar de serem encontradas evidências de seus efeitos hipotéticos, a busca por algo mais sólido permaneceu frustrantemente evasiva. E os cientistas estão agora procurando explicações alternativas para toda a gravidade extra em nosso Universo.

Antiprótons fluindo

Mas estes últimos estudos oferecem uma nova esperança. Duas equipes separadas, uma da Alemanha e outra da China e de Taiwan, analisaram a quantidade de antiprótons detectados pelo Espectrômetro Magnético Alfa (AMS) – um experimento criado na ISS para contar quantos antiprótons fluem na estação.

Matéria escura tem massa delimitada por cientistas

Antiprótons são os parceiros da antimatéria dos prótons, e eles compõem uma pequena parte dos raios cósmicos que estão constantemente fluindo através do espaço. Esses antiprótons são geralmente produzidos por colisão entre raios cósmicos de alta energia e gás interestelar (fomos capazes de criá-los no Grande Colisor de Hádrons), mas eles também devem ser produzidos pela colisão hipotética de matéria escura – quando duas partículas de matéria escura aniquilam uma a outra.

Para se ter uma ideia de que isso aconteceria ou não, as duas equipes apresentaram, independentemente, previsões de quantos antiprótons esperariam que a experiência AMS detectasse em dois cenários – com ou sem a presença de matéria escura.

A equipe alemã descobriu que os dados combinavam com mais precisão com um modelo onde a aniquilação da matéria escura estava ocorrendo. Mais especificamente, um modelo onde existia uma partícula dela com uma massa de 80 GeV / c2.

A asiática usou um conjunto diferente de suposições, mas chegou à mesma conclusão – os dados do AMS faziam mais sentido se você assumir que ela existe. Seu modelo previu uma partícula semelhante com massa entre 40 e 60 GeV / c2.

Mais importante ainda, ambas as equipes mostraram de forma independente que os dados combinavam melhor com os modelos assumindo a presença de matéria escura do que com aqueles que assumiram que ela não existia.

O fato de duas equipes separadas terem a mesma resposta é promissor, mas ainda estamos longe de confirmar a existência deste tipo de matéria. Entretanto, a pesquisa corresponde a uma sugestão anterior da matéria escura descoberta usando dados da AMS – uma sobreabundância dos positrons, ou os elétrons da antimatéria, fluindo no espaço.

Alguns físicos pensam que esta também poderia ser uma evidência , enquanto outros acreditam que o excesso pode ser explicado por outros fenômenos astronômicos, como os pulsares.

Cientistas fazem a primeira “imagem” da matéria escura que conecta galáxias

Em 2016, os pesquisadores também encontraram um excesso de radiação de alta energia no centro da Via Láctea, que alguns físicos ligaram à matéria escura (embora isso tenha sido completamente debatido desde então). “Isso poderia ser apenas uma coincidência”, disse o astrofísico teórico Dan Hooper, do Laboratório Nacional de Aceleração de Fermi, que não estava envolvido nos novos estudos. “Mas isso me parece muito encorajador por essa razão”, acrescenta. [Science Alert]

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