Detectores de meteoros poderiam encontrar partículas de matéria escura

Radares de rastreamento de meteoros poderiam ser usados para detectar matéria escura na atmosfera terrestre, de acordo com um novo artigo científico. Segundo os autores, caso as partículas que compõem a matéria escura forem massivas, elas podem ser observadas pela primeira vez com essa técnica.

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Para encontrar meteoros que atravessam a atmosfera da Terra, os pesquisadores usam radares que interagem com as partículas que eles deixam para trás — elétrons livres e átomos carregados, frutos da ionização produzida pela passagem desses objetos. Quando as ondas eletromagnéticas geradas pelos radares interagem com esses elétrons, uma "resposta" é gerada de volta para o detector.

Esse mesmo método pode ser usado para tentar detectar partículas formadoras da misteriosa matéria escura. Os cientistas ainda não sabem que partícula estranha é essa, mas é certo que elas não interagem com a radiação eletromagnética (ou seja, não pode ser vista com olhos ou por telescópios em qualquer comprimento de onda).

O que se sabe sobre a matéria escura é que ela interage gravitacionalmente, levando alguns pesquisadores a cogitarem que suas partículas devem ser mais massivas que os prótons e nêutrons. Entretanto, normalmente cientistas procuram a matéria buscando partículas de baixa massa.

Com o novo artigo, os autores demonstram como melhorar a busca, sugerindo que as partículas podem ser bem mais massivas do que se pensa. Se este for o caso, elas realmente não poderiam ser encontradas pelos detectores terrestres tradicionais. Em outras palavras, a matéria escura ainda não foi observada diretamente porque os instrumentos utilizados nessa busca não são adequados.

Assim como ocorre com os meteoros "rasgando" a atmosfera, uma partícula de matéria escura deve produz depósitos de ionização que refletem as ondas de rádio dos detectores. Os autores calcularam a área de "eco" (a resposta do radar) que seria emitida em caso de presenta da matéria escura e estabeleceram "novos limites no plano de massa de matéria escura complementares aos limites cosmológicos pré-existentes".

Infelizmente, teremos que esperar algum tempo para sabermos se a técnica funciona. Se der certo, significa que as partículas escuras são realmente massivas e chegam ao nosso planeta, ionizando átomos da nossa atmosfera — e seria uma das maiores descobertas da astrofísica moderna.

O estudo foi publicado no arXiv.org e aguarda por revisão de pares.

Fonte: arXiv.org, The Ohio State University