Um sinal de raios-X misterioso foi encontrado em um aglomerado de galáxias, e cientistas estudam a possibilidade intrigante de que tenha sido produzido pela decomposição de neutrinos estéreis, um tipo de partícula que tem sido proposta como um candidato para a matéria escura.
Os astrônomos pensam que a matéria escura constitui 85% da matéria do universo, mas como ela não emite nem absorve luz como a matéria “normal” (prótons, nêutrons e elétrons), os cientistas devem usar métodos indiretos para procurar pistas dela.
A observação do sinal foi feita com informações de 17 dias coletas pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da Agência Espacial Europeia (ESA). Apesar do potencial dos resultados, eles devem ser confirmados com dados adicionais para descartar outras explicações e determinar se é plausível que a matéria escura foi de fato observada.
A explicação
Os cientistas encontram uma “linha” de emissão de raios-X não identificada, ou seja, um aumento de intensidade em um comprimento de onda muito específico de luz de raios-X, no aglomerado de galáxias Perseus, a 240 milhões de anos-luz de nós, um dos objetos de maior massa conhecidos do universo. Ele abriga milhares de galáxias imersas em uma vasta nuvem de gás.
Os cientistas também detectaram a linha em um estudo combinado de 73 outros aglomerados de galáxias, feito com o XMM-Newton.
Os pesquisadores sugerem que esta linha de emissão pode ser uma assinatura do decaimento de um “neutrino estéril”. Neutrinos estéreis são um tipo hipotético de neutrino previsto para interagir com a matéria normal apenas via gravidade. Alguns estudiosos já propuseram que os neutrinos estéreis podem explicar, pelo menos em parte, a matéria escura.
“Nós sabemos que a explicação da matéria escura é um tiro no escuro, mas seria emocionante se fosse isso”, disse Esra Bulbul, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica em Cambridge, Massachusetts (EUA), que liderou o estudo. “Então, nós vamos continuar a testar esta interpretação e ver onde isso nos leva”.
Um problema é que a detecção desta linha de emissão está no limite das capacidades dos dois observatórios em termos de sensibilidade. Além disso, podem existir outras explicações além de que esse sinal vem de neutrinos estéreis.
Existem maneiras pelas quais a matéria normal poderia ter produzido a linha, embora todas elas envolvam mudanças improváveis na nossa compreensão das condições físicas do aglomerado de galáxias ou detalhes da física atômica de gases extremamente quentes.
De acordo com o estudo atual, mesmo que a interpretação do neutrino estéril estiver correta, a sua detecção não implica necessariamente que toda a matéria escura é composta por estas partículas.
Também, outros pesquisadores já sugeriram que diferentes candidatos a partículas de matéria escura, como o axion, podem explicar melhor o sinal.
“Nosso próximo passo é combinar dados de observações de um grande número de aglomerados de galáxias para ver se encontramos o mesmo sinal de raios-X”, disse o coautor do estudo Adam Foster, também do Centro Harvard-Smithsonian. “Há um monte de ideias por aí sobre o que estes dados poderiam representar. Podemos não saber ao certo até lançarmos um novo tipo de detector de raios-X, que será capaz de medir a linha com mais precisão do que atualmente é possível”. [hypescience]
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