Estes 14 objetos espaciais podem estar escondendo um grande segredo

Por , em 29.04.2021

Em um mapa de raios gama — a maior radiação eletromagnética que flui pelo Universo — 14 objetos podem estar escondendo um grande segredo.

Em uma nova análise das propriedades dessa radiação, uma equipe de astrofísicos determinou que é consistente com o que esperaríamos de estrelas feitas de antimatéria – objetos hipotéticos conhecidos como antistars.

Isso seria uma grande descoberta se fosse real; poderia ajudar a resolver um dos maiores mistérios do Universo, o mistério da antimatéria que desapareceu. Mas ainda há algumas outras possibilidades do que seriam que esses 14 objetos.

Cada partícula de matéria que compõe o material que vemos ao nosso redor — como elétrons e quarks — tem uma irmã com características idênticas, exceto por um detalhe: uma carga oposta. Acredita-se que partículas e antipartículas foram produzidas em quantidades iguais no início do Universo.

Quando uma partícula e sua antipartícula colidem, elas aniquilam mutuamente em uma explosão de raios gama, o que sugere que ainda deveriam existir em quantidades iguais (ou também poderia não existir nada), mas por alguma razão, apenas vestígios de antimatéria foram detectados.

Estamos habituados com a ideia de que praticamente nenhuma antimatéria “original” tenha permanecido no Universo. Mas físicos desenvolveram modelos e explicações baseados nessa suposição.

Em seguida, veio o experimento espectrômetro magnético alfa (AMS-02) a bordo da Estação Espacial Internacional. Alguns anos atrás, ele fez detecções provisórias de antiélio, uma descoberta que, se validada, significa que antipartículas fundamentais suficientes poderiam ter restado para se agrupar em átomos de antimatéria.

Mas onde? De acordo com uma equipe de astrônomos liderada por Simon Dupourqué no Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie na França, talvez esteja se escondendo na forma de antiestrelas na Via Láctea.

Como as antiestrelas se comportariam como estrelas normais, seriam muito difíceis de detectar – a menos que a matéria normal, como a poeira interestelar, se acumulasse na superfície da estrela, onde seria aniquilada pela antimatéria da estrela.

Por sua vez, isso produziria um excesso de raios gama em espectros energéticos específicos que, teoricamente, poderíamos detectar.

Não detectamos a assinatura de aniquilação de raios gama no fundo cósmico de micro-ondas (que é a radiação que sobrou do Big Bang), ou pesquisas de raios gama da Via Láctea. Para seu estudo, Dupourqué e sua equipe se concentraram em 10 anos de dados do Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray, examinando de perto as 5.787 fontes de raios gama nelas para procurar sinais do que poderia ser aniquilação de matéria-antimatéria.

Eles procuraram especificamente assinaturas de raios gama consistentes com a aniquilação próton-antipróton, bem como uma geometria pontual na própria fonte, ou seja, parece uma estrela. Das 5.787 fontes, apenas 14 poderiam ser consideradas candidatas a antiestrelas.

Não é extremamente provável que esses 14 objetos sejam antiestrelas; eles poderiam facilmente ser outras fontes de raios gama, como pulsares ou buracos negros. Mesmo assim são um ponto de partida para estimar o número de anti-estrelas que poderiam estar se escondendo na Via Láctea.

Simulando processos de acreção de antiestrela, e assumindo que as antiestrelas têm propriedades semelhantes às estrelas normais, a equipe deriva um limite superior para este número. No disco da Via Láctea, apenas 2,5 estrelas a cada milhão poderiam ser antiestrelas.

Fora do disco da Via Láctea, no halo galáctico, as coisas podem ser muito diferentes. O espaço acima e abaixo do disco tem muito menos gás e poeira, o que significa que há menos material para ser acrescentado em quaisquer antiestrelas potenciais.

Sem o acréscimo da matéria normal, essas antiestrelas não emitem excesso de raios gama, e driblariam mais facilmente a detecção em buscas por raios gama. Por isso elas poderiam estar escondidas desde o início do Universo.

De acordo com os cálculos da equipe, é improvável que haja quaisquer antiestrelas nas proximidades do Sistema Solar. Isso significa que a fonte do anti-hélio provavelmente seja de uma população dessas antiestrelas no halo galáctico.

Você também deve ter notado que 2,5 em cada 1 milhão de estrelas não chega nem perto de proporções iguais de antimatéria e matéria de modo que a descoberta de estrelas de antimatéria não resolveria o problema da antimatéria perdida.

Na verdade, provavelmente levantaria a questão de como aglomerados de antimatéria teriam sobrevivido quando cercados por material que iria eliminá-lo em um flash de luz.

O trabalho da equipe visa fornecer novas e mais rigorosas restrições sobre o número de antiestrelas que podem existir, para que o trabalho futuro tenha uma linha de base melhor para trabalhar na tentativa de entender onde e como as antipartículas podem ser encontradas na galáxia Via Láctea.

E continuar monitorando esses 14 candidatos ajudará a determinar se eles são antiestrelas, ou algo mais comum, como um pulsar, ou um buraco negro.

A pesquisa foi publicada na revista científica Physical Review D. [Science Alert]

Último vídeo do nosso canal: A Terra não orbita exatamente o sol mas um ponto virtual no espao

Deixe seu comentário!