O que aconteceria se a matéria escura fosse de átomos "escuros"?
Por Daniele Cavalcante | Editado por Patricia Gnipper | 07 de Junho de 2023 às 20h00
Um grupo de pesquisadores publicou um estudo propondo um tipo diferente de matéria escura. Em uma simulação, eles criaram um modelo de átomos escuros e descobriram que eles poderiam formar galáxias e até buracos negros. Para isso, bastaria que apenas 6% de toda a matéria escura do universo pudesse se arranjar em partículas não fundamentais.
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A matéria escura é um dos maiores mistérios da astronomia: ela corresponde a mais de 80% de toda a massa visível, mas não interage com nenhuma matéria “comum” senão pela gravidade. Isso significa que ela não colide com nenhum objeto e não pode ser vista por instrumentos científicos.
Não existe nenhuma partícula conhecida com essas propriedades e, por isso, os físicos teóricos elaboram hipóteses que possam descrever o elemento básico formador da matéria escura. A maioria dessas propostas apresenta uma partícula escura única, como o áxion, mas e se existirem mais delas?
Sabemos que a matéria visível, que forma estrelas, galáxias, planetas e até nós mesmos, é formada por átomos. Eles, por sua vez, são formados por elétrons, prótons, nêutrons e quarks, entre outras. E se existirem as contrapartes escuras dessas partículas?
Essa foi a ideia do novo estudo, que ainda aguarda revisão de pares. A equipe considerou arbitrariamente que 6% de toda a matéria escura do universo é formada por partículas capazes de se organizar em átomos escuros, e descobriu que o resultado seria o surgimento de estrelas e galáxias.
Para isso, a simulação permitiu que a matéria formada por esses átomos evoluísse de acordo com suas próprias forças. Então, observaram novas estruturas surgindo. Os átomos podiam interagir entre si, formando um tipo de radiação escura e objetos, como discos galácticos semelhantes às galáxias feitas de matéria visível.
A matéria escura atômica começou então a se agrupar, se comportando como um gás semelhante ao que vemos no espaço em regiões formadoras de estrelas. Assim, as nuvens colapsam para formar estrelas escuras e galáxias.
Uma vez que a matéria escura teria se aglomerado, a gravidade exerceria um papel ainda mais poderoso nas galáxias. Na simulação, os aglomerados escuros caíam no centro das galáxias, aumentando a densidade e afetando a evolução galáctica. A formação de estrelas nesses núcleos das galáxias ganhou um ritmo mais rápido do que em galáxias com matéria escura simples, ou seja, não atômica.
Embora tudo não passe de uma hipótese improvável de ser testada tão cedo, a proposta é interessante para experimentar diferentes configurações para o universo. Se ainda não sabemos qual é a física exótica por trás da matéria escura, vale a pena ir além dos modelos já estabelecidos para não correr o risco de perder uma peça importante para a resolução do mistério.