sexta-feira, 27 de junho de 2014

Misterioso sinal de raios-X aponta para matéria escura


(Astronomia On Line - Portugal) Astrónomos usando observatórios de alta-energia da ESA e da NASA descobriram uma pista tentadora que aponta para um ingrediente indescritível do nosso Universo: a matéria escura.

Embora se pense ser invisível, nem emitindo nem absorvendo luz, a matéria escura pode ser detectada por meio da sua influência gravitacional sobre os movimentos e aparência de outros objectos no Universo, como estrelas ou galáxias.

Com base nesta evidência indirecta, os astrónomos acreditam que a matéria escura é o tipo dominante de matéria no Universo - mesmo assim, permanece obscura.

Agora, uma dica pode ter sido descoberta ao estudar enxames galácticos, os maiores aglomerados cósmicos de matéria, unidos pela gravidade.

Os enxames de galáxias contêm não somente centenas de galáxias, mas também uma grande quantidade de gás quente que preenche o espaço entre elas.

No entanto, a medição da influência gravitacional destes agregados mostra que as galáxias e o gás constituem cerca de um-quinto da massa total - pensa-se que o resto seja matéria escura.

O gás é principalmente hidrogénio e, a mais de 10 milhões de graus Celsius, é quente o suficiente para emitir raios-X. Traços de outros elementos contribuem com "linhas" adicionais na mesma gama e em comprimentos de onda específicos.

Ao examinar observações, pelo XMM-Newton da ESA e pelo Chandra da NASA, destas linhas características em 73 enxames galácticos, os astrónomos tropeçaram numa linha intrigante e ténue num comprimento de onda onde nada tinha sido visto antes.

"Se este sinal estranho tivesse sido provocado por um elemento conhecido presente no gás, deveria ter deixado outros sinais na radiação em raios-X em outros comprimentos de onda conhecidos, mas nenhum deles foi descoberto," afirma a Dra. Esra Bulbul do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado americano do Massachusetts, autor principal do artigo que discute os resultados.

"Por isso tivemos que procurar uma explicação para lá do reino da matéria normal e conhecida."

Os astrónomos sugerem que a emissão pode ser criada pelo decaimento de um tipo exótico de partícula subatómica conhecida como "neutrino estéril", que está prevista mas que ainda não foi detectada.

Os neutrinos comuns são partículas com muito pouca massa que interagem apenas raramente com a matéria através da chamada força nuclear fraca, bem como por meio da gravidade. Pensa-se que os neutrinos estéreis interagem com a matéria comum apenas através da gravidade, tornando-os num possível candidato à matéria escura.

"Se a interpretação das nossas observações estiver correcta, os neutrinos estéreis podem constituir pelo menos parte da matéria escura nos enxames galácticos", afirma a Dra. Bulbul.

Os aglomerados de galáxias estudados situam-se numa ampla gama de distâncias, desde mais de uma centena de milhões de anos-luz até alguns milhares de milhões de anos-luz. O sinal fraco e misterioso foi descoberto ao combinar observações múltiplas dos enxames, bem como uma imagem individual do enxame de Perseu, uma estrutura gigantesca na nossa vizinhança cósmica.

Esta descoberta pode ter bastantes implicações, mas os cientistas estão sendo cautelosos. São necessárias mais observações de enxames com o XMM-Newton, com o Chandra e com outros telescópios de alta-energia, antes que a ligação com a matéria escura possa ser confirmada.

"A descoberta destes raios-X curiosos foi possível graças ao grande arquivo do XMM-Newton, e à capacidade do observatório em recolher grandes quantidades de raios-X em diferentes comprimentos de onda, levando a esta linha anteriormente desconhecida," comenta Norbert Schartel, cientista do projecto XMM-Newton da ESA.

"Seria extremamente emocionante confirmar que o XMM-Newton ajudou a encontrar o primeiro sinal directo da matéria escura."

"Não estamos lá ainda, mas certamente vamos aprender muito sobre o conteúdo do nosso Universo bizarro até lá chegarmos."
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