Astronomia

Raios-X de aglomerados galácticos podem emanar de partículas de Matéria-Escura

Uma pequena parte dos raios-X desta imagem, obtidos do centro da galáxia de andrômeda, podem vir da matéria-escura

Raios-X de um específico comprimento de onda, emitidos do coração de galáxias e aglomerados galácticos próximos podem ser sinais de partículas de matérias escura decaindo no espaço, é o que dizem duas equipes independentes de astrofísicos.

Já há algumas décadas que astrônomos e astrofísicos pensam que a misteriosa matéria escura deve fornecer a gravidade que mantém galáxias individuais estáveis. De fato, o atual modelo cosmológico indica que galáxias comuns se formam dentro de um grande amontoado de matéria escura, cuja gravidade impede que as estrelas vaguem pelo espaço.

No entanto, os cientistas não sabem exatamente o que é a matéria escura, já que eles nunca a detectaram por qualquer outro meio senão analisando a gravidade.

Leia O que são: Matéria Escura e Energia Escura

Agora, essas duas equipes oferecem possíveis sinais de partículas de matéria escura se revelando, finalmente, de outra maneira: através de extremamente lento decaimento (emissão de algum tipo de radiação para que a partícula fique estável) por fótons comuns. Ambas as equipes dependem dos dados de um dos mais eficientes observatórios espaciais, o European Space Agency's X-ray Multi-Mirror Mission (Missão Raio-X Multi-Espelho da Agência Espacial Europeia) ? sigla XMM, que foi lançado em Dezembro de 1999 e ainda está recolhendo dados.

Uma das equipes é do Centro de Astrofísica de Harvard, em Cambridge, Massachusetts, cujos astrofísicos descobriram raios-X de uma energia específica ? 3.5 kiloelétron volts (keV) ? vindo de 73 aglomerados galácticos, incluindo o conhecido aglomerado de Perseus. O grupo de Harvard usou, também, dados do Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, lançado em julho de 1999.

A outra equipe é independente (não é de nenhum centro de estudos em específico) e é formada por Alexey Boyarsky, um físico teórico do Observatório Leiden, na Universidade de Leiden, na Holanda, além de alguns colegas focados na galaxia de andrômeda e no aglomerado galáctico de Perseus, onde eles encontraram os mesmos raios-X que a equipe de Harvard.

Raios-X desta energia simplesmente não correspondem à qualquer "linha" de raios-X conhecida, que poderia provir da comum excitação dos átomos, é o que dizem os pesquisadores. "Nós não poderíamos 'encaixá-lo' com qualquer coisa que vem de Plasma Térmico (átomos muito ionizados (excitados))" Diz Maxim Markevitch, da equipe de Astrofísicos de Harvard.

Esses inexplicados raios-X podem vir de partículas de matéria-escura. Nos anos 90, alguns teóricos especularam que matéria escura poderia consistir em algum tipo de "neutrino estéril", uma partícula semelhante aos três tipos de neutrino que podem ser gerados em colisões de partículas ordinárias. ( ele seria estéril pelo fato de que não poderia ser gerado neste processo, mas somente quando um neutrino comum se transformasse em um estéril.)

De acordo com os teóricos, este neutrino estéril teria uma massa na faixa de keV, mas decairia em um fóton de raio-X (na faixa de keV) e um neutrino normal.

Isto é, ele liberaria um fóton de raio-X, decaindo em um neutrino comum.

Assim, os raios-X observados teriam de emanar de neutrinos estéreis de massa de cerca de 7 keV.

Os dois grupos tiveram resultado no aglomerado galáctico de Perseus. o grupo de Leiden focaram no exterior do aglomerado, enquanto o grupo de Harvard focaram no centro.

O fato de que os resultados concordam entre si é encorajador.

No entanto, ambas as equipes ressaltam que ainda é muito cedo para concluir que eles tiveram um vislumbre da misteriosa matéria-escura. Uma razão para a cautela é a baixa energia de resolução dos detectores tanto do XMM quanto do Observatório Chandra. "Nós teremos de esperar a confirmação de outros satélites" diz Makevitch.

Ultimamente tem havido um grande empenho em detectar as hipotéticas partículas massivas de fraca interação (WIMPs, em inglês) e, se a evidência for alcançada, enfraquecerá a possibilidade dos neutrinhos estéreis como componentes da matéria-escura.

Tudo depende de confirmação. A Agência Espacial Japonesa (JAXA) lançará, em 2015, o satélite Astro-H Mission, que terá resolução térmica 20 vezes melhor que o XMM e o Observatório Chandra e que provavelmente será capaz de confirmar a fonte do "sinal" da matéria escura.

Via Science

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