Físicos encontraram um novo candidato para a misteriosa matéria escura

Uma equipa de físicos acaba de detetar uma partícula que pode estar por trás da misteriosa e invisível matéria escura que há anos tira o sono aos cientistas.

Existe alguma coisa no Universo que está a criar mais massa do que podemos detetar diretamente, conta o portal Science Alert. Os cientistas acreditam que a “culpa” seja da matéria escura, mas não sabem ainda o que esta é ou como é que chegou aos Cosmos.

Apesar de ocupar grande parte do Universo (85%), a matéria escura continua a ser um dos maiores enigmas da Física Moderna. Esta não pode ser observada diretamente, uma vez que não interage com a luz da mesma forma que a restante matéria. Assim, os cientistas veem-se limitados a estudá-la a partir dos seus efeitos gravitacionais sobre a matéria visível. Também a sua composição continua, até então, envolta em mistério.

Agora, uma equipa de físicos acabou de identificar uma partícula que pode estar por trás da matéria escura. Trata-se de uma partícula subatómica recentemente descoberta e entretanto batizada de d-star hexaquark, formalmente mencionada como d*(2380).

Na escuridão primordial, logo após o Big Bang, esta partícula pode ter-se unido para criar a matéria escura, explicam os cientistas no novo artigo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics.

Entender a fundo a matéria escura implica não só saciar a curiosidade dos cientistas, mas também perceber como é que o Universo de formou e funciona. Se se vier a provar que a matéria escura não existe na verdade, esta descoberta significará que o Modelo Padrão da Física de Partículas, utilizado para descrever e entender o Cosmos, está errado.

“A origem da matéria escura no Universo é uma das maiores questões da Ciência e, até agora, continua com um espaço em branco”, começou por explicar  Daniel Watts, físico nuclear da Universidade de York, no Reino Unido, ao Science Alert.

E continuou: “Os nossos primeiros cálculos indicam que os condensados d-star hexaquark são um novo candidato viável para a matéria escura. Este resultado é particularmente interesse, pois não requer novos conceitos para o campo da Física”.

Apesar da descoberta empolgante, há ainda muito trabalho pela frente até descobrir a origem da matéria escura. “O próximo passo para estabelecer este novo candidato à matéria escura passa por obter uma melhor compreensão sobre como é que os d-star hexaquark interagem – isto é, quando se atraem e quando se repelem”, precisou Mikhail Bashkanov, que é também físico da universidade britânica.

“Estamos a liderar novos procedimentos para criar d-star hexaquark no interior de um núcelo atómico e ver se as suas propriedades são diferentes quando estão no espaço livre”.

Novo candidato é um bosão

Os quarks são partículas fundamentais que, por norma, se combinam em grupos de três para formar protões e neutrões. Coletivamente, essas partículas de três quarks são chamadas de bariões e a maior parte da matéria observável do Universo é feita a partir destas – o Sol, os planetas e a poeira espacial, por exemplo.

Quando seis quarks se combinam, explica o mesmo portal de Ciência, cria-se uma partícula chamada de dibarião ou uma hexaquark. Estas partículas não são comummente observadas. O hexaquark d-star, descrito em 2014, foi a primeira deteção não trivial.

Estas partículas que podem vir a explicar a matéria escura são interessantes, uma vez que são bosões – um tipo de partícula que obedece às estatísticas de Bose-Einstein (estrutura utilizada para descrever como é que as partículas se comportam).

Também conhecidos como o quinto estado da matéria, estes condensados formam-se quando um gás de baixa densidade de bosões arrefece até um pouco acima do zero absoluto. Neste estado, os átomos do gás vão da sua oscilação regular até uma oscilação bastante calma, atingindo o estado quântico mais baixo possível.

Se este gás de hexaquarks d-star estivesse a flutuar nos primórdios do Universo, este poderia unir-se para formar condensados de Bose-Einstein. E estes mesmo condensados podem ser aquilo a que agora chamamos de matéria escura, segundo os cientistas.

Para já, tudo isto vive no campo teórico. Mais estudos precisam de ser realizados. Contudo, o novo candidato pode ser uma opção viável para (ajudar a) decifrar este mistério.

ZAP ZAP //

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