Cientistas da Universidade de Sheffield, na Inglaterra, identificaram evidências de uma possível interação entre matéria escura e neutrinos, desafiando o modelo cosmológico padrão atual. Os pesquisadores detectaram indícios de uma pequena troca de momento entre esses dois componentes cósmicos, contradizendo assim o modelo que propõe sua existência independente.
A revista Nature Astronomy publicou a pesquisa em 2 de janeiro. De acordo com o Space.com, o estudo contradiz o modelo “Lambda Cold Dark Matter (LCDM)”. Ele é a melhor representação atual do universo, que não prevê qualquer interação entre esses elementos.
Partículas fantasmas e matéria invisível
Os neutrinos são conhecidos como “partículas fantasmas” devido à sua natureza peculiar. Isso porque trata-se de partículas sem carga e com massa quase nula que viajam pelo espaço próximo à velocidade da luz, atravessando objetos sólidos como planetas sem interagir significativamente com outras partículas.
A cada segundo, aproximadamente 100 trilhões de neutrinos atravessam o corpo humano sem causar qualquer sensação perceptível.
A matéria escura, por outro lado, apresenta características semelhantes aos neutrinos em termos de interação. Embora constitua cerca de 85% da matéria do universo, praticamente não interage com a matéria comum. Assim, sua presença só pode ser inferida por sua interação gravitacional.
Observações e evidências
Observações do universo em seu estado atual geraram as evidências para esta potencial descoberta. Os cientistas utilizaram a Dark Energy Camera no Telescópio Victor M. Blanco no Chile, mapas galácticos do Sloan Digital Sky Survey e dados do passado distante do universo coletados pelo Atacama Cosmology Telescope (ACT) e pela sonda espacial Planck da Agência Espacial Europeia.
Estas observações revelaram que o universo moderno é menos “aglomerado” do que modelos atuais previam. Além disso, este enigma cósmico poderia ser explicado por interações entre matéria escura e neutrinos, que afetariam a formação e evolução de estruturas cósmicas, como galáxias.
Explicação para discrepâncias cosmológicas
“Nossos resultados abordam um enigma de longa data na cosmologia. Medições do universo primitivo preveem que as estruturas cósmicas deveriam ter crescido mais fortemente ao longo do tempo do que o que observamos hoje”, explicou Eleonora Di Valentino, membro da equipe da Universidade de Sheffield.
“No entanto, observações do universo moderno indicam que a matéria está ligeiramente menos aglomerada do que o esperado. Apontando assim para uma leve incompatibilidade entre medições do início e do fim dos tempos. Esta tensão não significa que o modelo cosmológico padrão esteja errado, mas pode sugerir que ele está incompleto”, acrescentou Di Valentino.
Próximos passos da pesquisa
A confirmação desta interação dependerá de observações futuras utilizando telescópios mais avançados e técnicas de medição mais precisas. O próximo passo é testar esta ideia usando observações da Radiação Cósmica de Fundo (CMB), um remanescente de um evento no universo logo após o Big Bang.
Os astrônomos também poderiam testar esta teoria usando o fenômeno de “lente gravitacional”, um efeito específico que objetos de grande massa têm sobre o espaço e, consequentemente, sobre a luz. Assim, permitiria medir melhor a distribuição de matéria comum e matéria escura.
“Se esta interação entre matéria escura e neutrinos for confirmada, seria um avanço fundamental,” afirmou William Giarè da Universidade do Havaí. “Não apenas lançaria nova luz sobre uma incompatibilidade persistente entre diferentes sondas cosmológicas, mas também forneceria aos físicos de partículas uma direção concreta, indicando quais propriedades procurar em experimentos de laboratório para ajudar finalmente a desmascarar a verdadeira natureza da matéria escura.”
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