“Furacão” de matéria escura vai atingir a Terra

NASA / JPL-Caltech

Terra cercada por filamentos de matéria escura

Se os cálculos de uma equipa de astrónomos estiverem corretos, o Sistema Solar estará, em breve, no meio de um evento turbulento: um “furacão” de matéria escura, a soprar a uma velocidade de 500 quilómetros por segundo.

Apesar de não conseguirmos ver nem sentir, está para muito breve uma deteção direta de matéria escura, avança uma equipa de astrónomos que desconfia que um “furacão” de matéria escura colidirá com a Terra.

A matéria escura continua a ser um dos grandes enigmas do Universo. Não sabemos o que é, mas sabemos que existe. E como é que temos a certeza disso? Os astrónomos sabem-no com base nos movimentos das estrelas e galáxias, que são rápidas demais para a quantidade de massa observável.

Há, então, uma outra massa a criar gravidade e a influenciar esses movimentos cósmicos. Aliás, com base nesses movimentos, os astrónomos conseguem calcular essa massa invisível – ou “matéria escura”, como lhe chamam os entendidos.

Os cientistas trabalham diariamente para conseguir novas e inovadoras formas de detetar esse tipo de matéria, mas ainda não chegaram lá. No entanto, isso não impediu um conjunto de físicos de afirmar que estamos o meio de uma tremenda tempestade de matéria escura. Mas como sabem isso?

Com o lançamento dos dados do satélite Gaia, no ano passado, os astrónomos descobriram uma corrente estelar, deixada para trás por uma grande galáxia anã esferoidal que foi “engolida” pela Via Láctea há muitos anos. Apesar de ter havido várias deteções de fluxos parecidos na Via Láctea, o S1 (como agora é conhecido) é incomum.

Segundo os astrónomos, a corrente estelar associada à matéria escura move-se como se fosse um riacho. Ciaran O’Hare, físico da Universidade de Zaragoza, em Espanha, liderou uma equipa de investigadores para descobrir o efeito de S1 na matéria escura no nosso cantinho da Via Láctea. O estudo foi publicado recentemente na Physical Review D.

Assim, através da análise de modelos diferentes para a densidade e distribuição da matéria escura que flui no fluxo de S1, os cientistas previram assinaturas de matéria escura para cada um desses modelos, passíveis de serem detetadas na Terra.

Uma dessas assinaturas é produzida pelas partículas massivas de interação fraca hipotética, conhecidas como WIMPs. Se essas partículas existirem, devemos ser capazes de detetá-las através das suas colisões com eletrões ou núcleos atómicos. Isso faria com que as partículas carregadas na Terra recuassem, produzindo uma luz que poderia ser captada por xénon líquido ou detetores de cristal.

Através de vários cálculos, a equipa determinou que é muito improvável que estes detetores de WIMP captem qualquer efeito de S1, apesar de ser possível no futuro, conforme a tecnologia progride.

Detetores de axiões – como o Axion Dark Matter Experiment – têm uma maior probabilidade de detetar, mas, para já, são apenas hipotéticos. Os axiões, se existirem, são incrivelmente leves – cerca de 500 milhões de vezes mais leves do que um eletrão. Além disso, é possível que os axiões sejam um dos componentes principais da matéria escura.

Segundo os cálculos dos físicos, estas partículas ultraleves (que não conseguimos observar) poderiam ser convertidas em fotões, passíveis de serem detetados.

Na verdade, não passam de partículas hipotéticas. No entanto, como o fluxo de S1 viaja diretamente através do Sistema Solar, o furacão de matéria escura provavelmente cruzará o caminho de vários detetores espalhados pelo mundo.

O estudo admite que os detetores WIMP provavelmente não verão matéria escura do fluxo S1. No entanto, estes são voltados para detetar “matéria escura axiónica“, baseada no axião.

Como a matéria escura é teorizada para representar cerca de 85% da matéria no Universo, a deteção da partícula ou das partículas que a compõem mudaria fundamentalmente a maneira como olhamos para o Universo. Na verdade, não há motivo para temermos o “furacão de matéria escura” – na verdade, é uma coisa boa.