Poderíamos ter acabado de ver os primeiros indícios de matéria escura

Um brilho inexplicável que parece emanar pelas regiões exteriores da Via Láctea pode ser a nossa primeira pista da composição da matéria escura, mas os astrónomos dizem que é muito cedo para saber com certeza.

Acredita-se que a matéria escura compõe 85 por cento de toda a massa do universomas os físicos nunca foram capazes de detectar as partículas que o constituem.

Um dos principais candidatos à matéria escura é um objeto fantasma chamado partícula massiva de interação fraca (WIMP). Estas partículas hipotéticas são terrivelmente difíceis de detectar porque raramente interagem com a matéria normal, mas os teóricos prevêem que ocasionalmente se auto-aniquilam, desaparecendo e produzindo um flash de radiação de alta energia na forma de raios gama.

Se a matéria escura estiver distribuída por toda a nossa galáxia, como sugere sua atração gravitacional, e também for composta de WIMPs, então deveríamos ver um brilho da auto-aniquilação dos WIMPs. Astrônomos discutiram durante mais de uma década sobre se um estranho excesso de radiação de raios gama vindo do centro da nossa galáxia poderia ser este sinal, mas as evidências ainda são inconclusivas.

Agora, Tomonori Totani da Universidade de Tóquio afirma que pode ter detectado tal sinal vindo da parte externa da Via Láctea, conhecida como seu halo, usando 15 anos de observações do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA.

Totani primeiro produziu um modelo de quanta radiação de raios gama deveria existir nesta região com base em fontes conhecidas, como estrelas, raios cósmicos e grandes bolhas de radiação vistas acima e abaixo da Via Láctea. Então, ele subtraiu essa radiação da quantidade vista pelo telescópio Fermi, descobrindo que havia um brilho remanescente de raios gama com uma energia de cerca de 20 gigaeletron-volts.

Um sinal de raios gama com esta energia se ajusta ao que poderia vir de uma partícula auto-aniquilada na faixa de energia que se prevê que os WIMPs tenham, diz Totani. Embora admita que é demasiado cedo para concluir definitivamente que o pico de raios gama provém da matéria escura, ele diz que o sinal é “a candidata mais promissora à radiação da matéria escura conhecida até à data”.

“Embora a pesquisa tenha começado com o objetivo de detectar sinais de matéria escura, pensei que era como jogar na loteria. Então, quando descobri pela primeira vez o que parecia ser um sinal, fiquei cético”, diz Totoni. “Mas quando reservei um tempo para verificar meticulosamente e tive certeza de que estava correto, fiquei arrepiado.”

“É um resultado que certamente merece um estudo mais aprofundado, mas tirar conclusões firmes agora seria prematuro”, diz Francesca Calore no Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica em Annecy. É difícil fazer um modelo preciso de todas as fontes de raios gama na Via Láctea, exceto a matéria escura, diz ela, e Totoni não testou minuciosamente os modelos.

Silvia Manconi da Universidade de Sorbonne, em França, concorda que os resultados não foram exaustivamente testados e que precisaríamos de modelos mais sofisticados para realmente dizer se o sinal é real. Além disso, não vimos tais sinais de raios gama de outras fontes onde deveríamos ter visto, como galáxias anãs, diz ela, então essa discrepância precisaria ser explicada.

Precisaríamos observar muitas outras fontes de radiação, como ondas de rádio e neutrinos, para ter certeza de que os raios gama não vêm de outra coisa, diz Antonio Brown na Universidade de Durham, Reino Unido. “É apenas olhar de um ângulo”, diz ele. “A matéria escura realmente precisa de tantos dados de alta qualidade quanto possível.”

CERN e Mont Blanc, matéria escura e congelada: Suíça e França

Prepare-se para se surpreender com o CERN, o centro europeu de física de partículas, onde os pesquisadores operam o famoso Grande Colisor de Hádrons, situado perto da encantadora cidade suíça de Genebra, às margens do lago.