A matéria escura pode não ser uma única coisa

 A matéria escura é um dos grandes enigmas do Universo 

Esta imagem composta, capturada usando o Telescópio Espacial Hubble e o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, juntamente com o Telescópio Gigante Magalhães em terra, mostra o Aglomerado da Bala, um par de aglomerados de galáxias que colidiram. A matéria normal é mostrada em rosa no aglomerado, enquanto a lente gravitacional revela a matéria escura em azul. Esta observação forneceu um dos exemplos diretos mais claros de matéria escura. Raios-X: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch, Mapa óptico e de lente gravitacional: NASA/STScI, Magellan/U.Arizona/D.Clowe, Mapa de lente gravitacional: ESO WFI

Ela não emite, não absorve e nem reflete luz, mas exerce uma forte influência gravitacional que ajuda formando e manter as galáxias, além de curvar a luz que vem de objetos distantes.

Durante décadas, os cientistas trabalharam com o modelo da “matéria escura fria”, que imagina partículas pesadas e lentas interagindo apenas pela gravidade. Esse modelo explica muitas observações cósmicas com sucesso, mas dados mais precisos recentes revelam problemas que ele não consegue resolver completamente.

Em algumas galáxias anãs, a matéria escura parece mais “difusa? do que o esperado, com densidade menor no centro. Ao mesmo tempo, observações de lentes gravitacionais fortes mostram aglomerados de matéria escura extremamente compactos e densos, muito mais concentrados do que as previsões tradicionais indicam. Essas diferenças criam um quebra-cabeça difícil de encaixar em uma única explicação.

Agora, um estudo recente de pesquisadores do Observatório da Montanha Roxa, da Academia Chinesa de Ciências, propõe uma solução interessante: a matéria escura pode não ser feita de um único tipo de partícula, mas de pelo menos duas, com massas diferentes.

Eles sugerem um modelo chamado “matéria escura autointeragente de dois componentes”. Nesse cenário, as partículas mais pesadas e as mais leves não se limitam a atrair-se pela gravidade: elas também colidem diretamente entre si. Com o tempo, ocorre um processo semelhante ao que acontece em aglomerados de estrelas, chamado segregação de massa. As partículas mais pesadas migram para o centro das galáxias, enquanto as mais leves se espalham para as regiões externas.

Simulações de alta resolução e análises teóricas mostraram que esse mecanismo consegue explicar as observações aparentemente contraditórias. Nas galáxias menores e mais fracas, ele cria núcleos com densidade mais baixa no centro, combinando com o que os telescópios veem. Em ambientes mais densos, forma regiões muito compactas capazes de produzir lentes gravitacionais fortes.

Além disso, o modelo aumenta a probabilidade de eventos de lentes em pequena escala, ajudando a resolver outra discrepância: as observações indicam mais estruturas pequenas atuando como “lentes? do que o modelo tradicional previa.

Os autores acreditam que várias anomalias em pequena escala, que pareciam conflitantes, podem na verdade ser sinais de que a matéria escura tem um comportamento interno mais complexo do que imaginávamos. Com o avanço das pesquisas astronômicas e das medições de lentes gravitacionais, será possível testar se a matéria escura realmente possui múltiplos componentes.

Esse trabalho, publicado na revista Science Bulletin, representa mais um passo para entender melhor a natureza escondida da maior parte da matéria do Universo.

Terrarara.com.br