Um dos maiores desafios da ci\u00eancia \u00e9 decifrar a mat\u00e9ria escura, que apesar de invis\u00edvel e indetect\u00e1vel, parece estar presente em todo o universo. Na verdade, de acordo com os modelos cosmol\u00f3gicos mais aceitos, ela constitui cerca de 23% da densidade do universo. Mas como ela \u00e9 formada? Em um artigo publicado este m\u00eas na revista Physical Review Letters, uma equipe de cientistas prop\u00f5e um novo mecanismo que poderia explicar a produ\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria escura, e a chave pode estar no in\u00edcio do universo.<\/p>\n\n\n\n
Embora n\u00e3o seja poss\u00edvel ver diretamente a mat\u00e9ria escura, h\u00e1 fortes evid\u00eancias de sua exist\u00eancia, gra\u00e7as \u00e0s medi\u00e7\u00f5es da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica primordial, por exemplo. Essa mat\u00e9ria n\u00e3o interage com a mat\u00e9ria comum de nenhuma forma exceto pela gravidade, ent\u00e3o \u00e9 pelos fen\u00f4menos gravitacionais que os pesquisadores podem encontrar algumas pistas.<\/p>\n\n\n\n
Em uma gal\u00e1xia, por exemplo, as estrelas e toda mat\u00e9ria comum orbitam em torno do centro gal\u00e1ctico, onde provavelmente h\u00e1 um buraco negro supermassivo. Estudando o movimento das estrelas e do g\u00e1s, os astr\u00f4nomos podem saber quanta mat\u00e9ria tem em uma gal\u00e1xia, mas o que eles observaram \u00e9 que essa velocidade \u00e9 muito maior do que a esperada considerando a mat\u00e9ria luminosa existente nelas. Apenas a exist\u00eancia da mat\u00e9ria escura explica esse fen\u00f4meno.<\/p>\n\n\n\n
Os te\u00f3ricos suspeitam que a mat\u00e9ria escura seja feita de part\u00edculas invis\u00edveis que n\u00e3o refletem nem absorvem luz \u2014 e, portanto, n\u00e3o emitem sinais em nenhuma faixa do espectro eletromagn\u00e9tico, tais como infravermelho, raios-X ou r\u00e1dio \u2014 mas s\u00e3o capazes de exercer a gravidade. Um dos candidatos \u00e9 o \u00e1xion, uma part\u00edcula hipot\u00e9tica que tem sido estudada e talvez seja o componente essa mat\u00e9ria escura fria (MEF). Outro candidato \u00e9 o WIMP (part\u00edcula massiva de intera\u00e7\u00e3o fraca).<\/p>\n\n\n\n
Cientistas em todo o mundo realizam experimentos para tentar detectar essas part\u00edculas, ou pelo menos conseguir evid\u00eancias de que elas existam. \u201cSabemos que a mat\u00e9ria escura est\u00e1 l\u00e1 fora, mas n\u00e3o sabemos muito mais que isso\u201d, disse o Dr. Michael Baker, pesquisador de p\u00f3s-doutorado na Escola de F\u00edsica da Universidade de Melbourne e principal autor do novo artigo. \u201cSe for uma nova part\u00edcula, ent\u00e3o h\u00e1 uma boa chance de que possamos realmente detect\u00e1-la em um laborat\u00f3rio\u201d, afirma.<\/p>\n\n\n\n
Se for detectada, a part\u00edcula poder\u00e1 ser estudada e os cientistas estimar\u00e3o sua massa e formas de intera\u00e7\u00e3o. Pode parecer estranho fazer experimentos para tentar encontrar uma part\u00edcula que nem sabemos se existe mesmo ou n\u00e3o, mas essa pesquisa \u00e9 fundamental para entendermos melhor os mecanismos f\u00edsicos do universo, como, por exemplo, as for\u00e7as gravitacionais que organizam as gal\u00e1xias e as mant\u00e9m da forma que vemos hoje.<\/p>\n\n\n\n
A equipe de Baker est\u00e1 dedicada a esta tarefa, e descreveu no artigo como bolhas em expans\u00e3o no in\u00edcio do universo podem ajudar a entender a mat\u00e9ria escura. \u201cNosso mecanismo proposto sugere que a abund\u00e2ncia de mat\u00e9ria escura pode ter sido determinada em uma transi\u00e7\u00e3o de fase cosmol\u00f3gica\u201d, explicou o Dr. Baker, referindo-se \u00e0s etapas de evolu\u00e7\u00e3o do universo logo ap\u00f3s o Big Bang.<\/p>\n\n\n\n
No in\u00edcio do universo, houve uma s\u00e9rie de transi\u00e7\u00f5es entre uma fase e outra, cada uma transformando o cosmos de maneira radical enquanto o universo se expandia rapidamente. De acordo com a equipe, essas transi\u00e7\u00f5es \u201cpodem ser semelhantes \u00e0s bolhas de g\u00e1s se formando na \u00e1gua fervente\u201d, exemplifica Baker. \u201cMostramos que \u00e9 natural esperar que as part\u00edculas de mat\u00e9ria escura tenham muita dificuldade em entrar nessas bolhas, o que d\u00e1 uma nova explica\u00e7\u00e3o para a quantidade de mat\u00e9ria escura observada no universo\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Com essa dificuldade de entrar nas bolhas em expans\u00e3o, a maioria das part\u00edculas de mat\u00e9ria escura \u00e9 refletida e rapidamente aniquilada. As bolhas se fundem quando a transi\u00e7\u00e3o de fase se completa e apenas as part\u00edculas de mat\u00e9ria escura que obtiveram sucesso em entrar nas bolhas ser\u00e3o capazes de constituir a mat\u00e9ria escura “observada” hoje. Este seria o mecanismo que produziu a misteriosa mat\u00e9ria, de acordo com a equipe de Baker.<\/p>\n\n\n\n
A pesquisa pode ainda n\u00e3o revelar a part\u00edcula que forma a mat\u00e9ria escura, mas aponta para um caminho onde procurar e fornece estrat\u00e9gias experimentais para a busca pela mat\u00e9ria escura. N\u00e3o s\u00f3 isso, mas tamb\u00e9m oferece meios de procurar por mat\u00e9ria escura para massas mais pesadas do que qualquer mat\u00e9ria que fosse formada por WIMPs, por exemplo. Isso porque a proposta do artigo funciona para part\u00edculas muito mais pesadas do que a maioria dos outros candidatos, como o WIMP.<\/p>\n\n\n\n
Fonte: Sci-News<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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