ESO
A matéria escura em torno de uma das galáxias do enxame de galáxias Abell 3827 não se move com esta, possivelmente implicando que estão a ocorrer interações de natureza desconhecida entre a matéria escura
Embora não tenham sido encontrados muitos sistemas planetários, os que foram identificados assemelham-se com o nosso Sistema Solar. Mas e se houver planetas feitos de matéria escura, conseguiremos identificá-los?
De acordo com o Science Alert, com os conhecimentos que temos atualmente, não podemos responder a essa pergunta com certeza. Contudo, uma equipa liderada pelo físico teórico Yang Bai, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, tentaram responder a essa questão.
Durante um estudo, publicado recentemente na arXiv, a equipa concluiu que sim, caso certas condições sejam cumpridas.
“Um estado macroscópico de matéria escura com a sua massa e/ou raio semelhante aos de um planeta comportar-se-á como um exoplaneta escuro se estiver ligado a um sistema estelar, mesmo que a física subjacente do objeto se assemelhe inteiramente a outra coisa”, explicou a equipa.
Os nossos métodos atuais de deteção de exoplanetas são, em grande parte, baseados no efeito que um exoplaneta tem sobre a luz da sua estrela hospedeira. Também podemos utilizar esta informação para medir as propriedades do exoplaneta.
A passagem de um exoplaneta entre nós e a sua estrela, uma passagem conhecida como trânsito, fará com que a luz da estrela diminua um pouco. Os astrónomos podem medir a profundidade do escurecimento para calcular o raio do exoplaneta.
Os exoplanetas também fazem com que as suas estrelas se movam um pouco, à medida que os dois se movem em torno de um centro de gravidade mútuo, detetável em mudanças no comprimento de onda da luz da estrela. A quantidade de movimento – velocidade radial – pode ser utilizada para calcular a massa do exoplaneta.
Com estas medidas em mãos, podemos calcular a densidade de um exoplaneta e assim determinar como é constituído. Uma densidade baixa, como a de Júpiter, implica uma atmosfera enorme, de baixa densidade. Uma densidade maior, como a da Terra, implica uma composição rochosa. O primeiro tem raios maiores.
Segundo a equipa, isto poderia ser utilizado para detetar potenciais exoplanetas de matéria escura. Um exoplaneta de matéria escura teria propriedades diferentes das esperadas dos exoplanetas comuns. Poderia ser um exoplaneta mais denso do que o ferro ou um de tão baixa densidade que a sua existência é impossível de explicar.
Além disso, os astrónomos foram capazes de sondar as atmosferas de exoplanetas com base em dados de trânsito. A equipa mediu o espectro da luz da estrela durante o trânsito e comparou-o com a luz da estrela, procurando comprimentos de onda mais escuros e mais brilhantes.
Se alguma luz é absorvida e/ou reemitida por moléculas na atmosfera do exoplaneta, esses dados podem determinar quais são essas moléculas. Se o espectro de trânsito revelar algumas anomalias graves, isso poderá indicar a presença de um exoplaneta de matéria escura.
Se a velocidade radial sugerir que um exoplaneta pode transitar, e depois não for observado nenhum trânsito, isso poderia ser uma pista que apontasse para um exoplaneta de matéria escura. E se um mergulho de trânsito, conhecido como curva de luz, mostrar uma forma inesperada, isso também poderia ser uma dica.
“Devido à sua força de interação minúscula, com as partículas do Modelo Padrão, a matéria escura do exoplaneta pode não ser completamente opaca, tendo uma forma de curva de luz distinguível da de um exoplaneta comum”, indicou a equipa.
Bai e os colegas calcularam como poderia ser essa curva de luz, estabelecendo as bases simples para uma análise teórica mais complexa.
O trabalho pode ser melhorado de várias maneiras, observou a equipa. Os investigadores consideraram apenas órbitas circulares. Mas muitos exoplanetas têm órbitas elípticas, especialmente as que podem ter sido capturadas na gravidade de uma estrela, como se poderia esperar que fossem os exoplanetas de matéria escura.
