Cientistas japoneses podem ter detetado, pela primeira vez, matéria negra, um componente misterioso do universo cuja existência tem sido apenas inferida através dos seus efeitos gravitacionais. Uma análise recente de dados recolhidos pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, da NASA, sugere que certos raios gama registados no centro da Via Láctea correspondem a assinaturas teóricas da aniquilação de partículas de matéria negra.
A investigação, liderada pelo Professor Tomonori Totani da Universidade de Tóquio, foi publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. O estudo detalha a deteção de raios gama com uma energia de 20 gigaeletrões-volt, distribuídos numa estrutura semelhante a um halo em direção ao centro da nossa galáxia. Esta forma de emissão coincide com o que se espera do halo de matéria negra que envolve a Via Láctea.
O conceito de matéria negra surgiu na década de 1930, quando o astrónomo suíço Fritz Zwicky observou que as galáxias se moviam tão rapidamente que, com base na sua massa visível, deveriam desintegrar-se. Zwicky propôs então a existência de uma forma invisível de matéria que fornecia a massa extra necessária para manter as galáxias unidas.
Desde então, a matéria negra tem permanecido indetetável por meios diretos. A sua presença só pode ser inferida pelos seus efeitos gravitacionais, sendo que as partículas que a compõem não interagem com a força eletromagnética, ou seja, não absorvem, refletem ou emitem luz, permanecendo invisíveis aos telescópios tradicionais.
Uma das principais hipóteses sobre a natureza da matéria negra é que ela seja composta por WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), partículas massivas que interagem muito pouco com a matéria comum. Os modelos teóricos preveem que, quando duas WIMPs colidem, se aniquilam e emitem outras partículas, incluindo fotões de raios gama. A deteção destes raios gama representaria uma forma direta de “ver” a matéria negra.
O professor Totani acredita que a sua equipa pode ter alcançado este feito. O espetro de energia medido nos raios gama detetados coincide com o previsto para a aniquilação de WIMPs com uma massa equivalente a 500 vezes a de um protão. A frequência estimada destas aniquilações também se enquadra no intervalo teórico. Totani argumenta que é improvável que outros fenómenos astronómicos conhecidos gerem este tipo de sinal, fortalecendo a hipótese de que a matéria negra está envolvida.
Apesar do otimismo, Totani enfatiza a necessidade de confirmação independente. Outras equipas deverão analisar os dados do telescópio Fermi e verificar se o sinal se mantém utilizando diferentes métodos de avaliação. A comunidade científica também procurará mais provas noutras regiões com alta concentração de matéria negra, como as galáxias anãs que orbitam a Via Láctea. A deteção de raios gama com a mesma energia nestas regiões reforçaria significativamente a hipótese. Se as observações futuras confirmarem o padrão detetado, esta descoberta poderá representar um dos marcos mais importantes da astronomia moderna, confirmando a existência da matéria negra e abrindo caminho para a identificação de novas partículas além do modelo padrão da física.
Fonte: www.tempo.pt