Teria o Sol Um Centro de Matéria Escura?



Video: NASA captura imagens de cometa mergulhando no solTem algo de errado com o nosso Sol. Ou melhor, algo de errado com nossas teorias do que é o Sol e como ele se comporta – teorias conhecidas coletivamente como modelo solar padrão. Este modelo, em partes baseado em observações espectroscópicas da fotosfera solar (a camada que irradia luz), oferece previsões poderosas sobre a temperatura, densidade, e composição química de nossa fornalha solar local. Porém, observações mais recentes das ondas de pressão interna do Sol revelam uma grande discrepância: a agitada zona de convenção circulante do Sul deveria ter elementos mais pesados em cerca de 10%. E agora observamos hélio e hidrogênio demais. De acordo com uma nova pesquisa de astrofísicos da Universidade de Durham, este material faltante poderia ser explicada pela presença de uma espécie de matéria escura conhecida como matéria escura de interação assimétrica fraca. Esta é uma versão do misterioso material com uma proporção menor de antimatéria escura. (O equilíbrio entre matéria escura e comum sendo esse lance assimétrico). Isso mantém colisões de matéria e antimatéria escura reguladas o suficiente para permitir que a coisa fique ali pelo Sol por longos períodos.

Além do que, diferente de muitos formatos teorizados de matéria escura, este consegue interagir com matéria comum através da transferência de energia cinética enquanto partículas de matéria escura colidem com partículas comuns. Isto permitira que a matéria escura transferisse calor das profundezas do Sol para a superfície. Isto, argumentam os físicos, poderia explicar a discrepância entre observações espectroscópicas e heliosísmicas (ondas de pressão/acústica). Supondo uma massa de partículas de matéria escura de cerca de 3 GeV – extremamente leve se comparado com os 100 GeV esperados da matéria escura de interação assimétrica fraca – estas partículas de interação cinética encaixam-se perfeitamente, explicando a incompatibilidade nas observações.

Provavelmente existe uma série de possíveis partículas diferentes que resultariam nesta interação

"Provavelmente existe uma série de possíveis partículas diferentes que resultariam nesta interação, mas ainda não está claro se alguma dessas realmente funcionaria ao se examinar os detalhes”, disse Aaron Vincent, investigador-chefe por trás do novo estudo, em declaração à Physics World. “Estamos muito próximos de descobrir se isso é mesmo uma indício de matéria escura, mas é, de fato, um fenômeno mais sutil ocorrendo no Sol.”

As partículas teorizadas são realmente muito leves, mas como Vincent e sua equipe mencionam na pesquisa, são passíveis de detecção através de métodos de detecção direta de matéria escura e/ou buscas baseada em colisores. Entretanto, a resposta definitiva deve vir dos esforços no Grande Colisor de Hádrons através do experimento de Busca Super Criogênica Por Matéria Escura. Este é um problema muito recente ainda.
Crédito: Aaron Vincent/Physics World

Também é um problema que vai muito além do nosso próprio sol. A matéria escura assimétrica, que ganhou destaque somente nos últimos anos, talvez ofereça uma resposta ao maior mistério do universo: por que ele existe? Se matéria e antimatéria existissem de forma tão simétrica como o esperado por nós (no sentido de que criar matéria resultaria na criação de quantidades iguais de antimatéria), o universo teria se aniquilado antes mesmo de poder respirar. Matéria escura que reage de forma diferente com matéria e antimatéria talvez explique (ou ajude) o resto de matéria “comum” que hoje conhecemos como a própria existência.
 

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