Estranho sistema estelar pode conter as primeiras evidências de uma “estrela de matéria escura” ultra-rara
Um estudo recente realizado por dois astrônomos questiona o entendimento convencional de um sistema estelar observado pelo satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia. As suposições anteriores sugeriam que o sistema consistia em uma estrela orbitando um buraco negro. No entanto, os pesquisadores propõem uma possibilidade mais intrigante – a existência de um tipo único de estrela composta da elusiva matéria escura. Embora a pesquisa ainda não tenha passado por revisão por pares, foi disponibilizada no servidor de pré-publicação arXiv em 18 de abril.
O sistema estelar em questão é composto por uma estrela semelhante ao nosso sol, acompanhada por uma entidade enigmática. A estrela possui uma massa ligeiramente menor que a do sol (0,93 massa solar) e apresenta uma composição química similar à da nossa estrela. Já o seu companheiro misterioso é significativamente mais massivo, pesando aproximadamente 11 vezes a massa do sol. Esses objetos celestes orbitam um ao redor do outro a uma distância de 1,4 unidades astronômicas, equivalente aproximadamente à distância entre Marte e o sol. Eles levam 188 dias para completar uma órbita completa.
A natureza desse companheiro escuro levanta questões intrigantes. Uma possibilidade é que possa ser um buraco negro, o que está de acordo com as observações dos padrões orbitais. No entanto, essa hipótese apresenta certos desafios. Buracos negros se originam do colapso de estrelas extremamente massivas, o que implicaria que uma estrela semelhante ao sol teria que se formar ao lado de um desses corpos colossais. Embora não seja impossível, esse cenário requer uma série extraordinariamente precisa de circunstâncias para ocorrer e manter a órbita mútua dos objetos por milhões de anos.
Alternativamente, os pesquisadores por trás do novo estudo propõem uma explicação mais exótica para a identidade do companheiro escuro. Eles sugerem que poderia ser um aglomerado de partículas constituindo matéria escura.
Matéria escura é uma forma invisível de matéria que compõe a maior parte da massa de todas as galáxias. Apesar de sua prevalência, sua verdadeira natureza permanece enigmática. A maioria dos modelos teóricos assume que a matéria escura está uniformemente distribuída dentro das galáxias, embora modelos alternativos proponham que ela possa se agregar em aglomerados.
Um desses modelos sugere que a matéria escura pode consistir em um novo tipo de bóson, uma partícula responsável por transmitir forças na natureza. Embora o Modelo Padrão da física de partículas inclua apenas uma variedade limitada de bósons, teoricamente não há razão para que o universo não possa abrigar diversos outros tipos.
Esses bósons hipotéticos não transmitiriam forças como seus homólogos conhecidos, mas ainda estariam presentes no cosmos. Importante destacar que eles poderiam se agrupar em aglomerados substanciais, alguns dos quais poderiam atingir tamanhos comparáveis a sistemas estelares inteiros, enquanto outros poderiam ser significativamente menores. Os menores aglomerados dessa matéria escura bosônica teriam o tamanho das estrelas e receberam o nome de “estrelas de bósons”.
É crucial ressaltar que as estrelas de bósons seriam completamente invisíveis. Como as partículas de matéria escura não interagem com outras partículas nem com a luz, a única forma de detectá-las seria por meio de sua influência gravitacional sobre o ambiente ao seu redor. Por exemplo, se uma estrela convencional orbitasse uma estrela de bósons.
Os pesquisadores propõem que um modelo simples de matéria escura bosônica poderia gerar estrelas de bósons que explicariam as observações a partir dos dados do Gaia. Ao substituir o buraco negro suposto por uma estrela de bósons, todos os dados observacionais poderiam ser explicados.
Embora seja improvável que essa descoberta seja realmente uma estrela de bósons, os autores instam a realização de mais observações. Esse sistema único proporciona uma rara oportunidade de estudar o comportamento da gravidade forte, permitindo uma investigação mais profunda da teoria da relatividade geral de Einstein. Além disso, caso o sistema realmente envolva uma estrela de bósons, ele serviria como uma configuração experimental ideal. Os pesquisadores poderiam manipular seus modelos de estrelas de bósons para avaliar o quão bem eles explicam a dinâmica orbital desse sistema específico, oferecendo vislumbres dos cantos enigmáticos do universo.
