A matéria escura, a substância misteriosa que se pensa constituir a maior parte do universo, pode não ser completamente invisível, afinal. Um novo estudo sugere que pode deixar “impressões digitais” vermelhas ou azuis na luz que passa por uma área cheia de impressões digitais.
Pesquisadores da Universidade de York propuseram que a luz muda sutilmente de cor quando encontra matéria escura, fornecendo uma forma potencial de detectá-la diretamente. A descoberta desafia a crença de longa data de que a matéria escura e a luz não interagem de nenhuma forma mensurável.
Repensando o poder “invisível”
Até agora, a matéria escura foi compreendida apenas através da sua influência gravitacional, que mantém as galáxias unidas e molda a sua estrutura. Como não emite nem reflete luz, os cientistas tradicionalmente consideram-no indetectável por meios ópticos.
No entanto, novas pesquisas sugerem que esta visão pode não estar completa. De acordo com a equipa de York, a luz que viaja pelo espaço pode parecer ligeiramente vermelha ou azul, dependendo do tipo de matéria escura que encontra. A detecção dessas mudanças sutis poderia abrir uma nova janela para a matéria invisível que domina o universo.
A “regra de handshake de seis vias” para partículas
A pesquisa é baseada em um conceito semelhante à “regra do aperto de mão de seis vias”. Esta é a ideia de que quaisquer duas pessoas estão ligadas por uma pequena cadeia de conhecidos. Os cientistas acreditam que uma situação semelhante pode ocorrer em partículas subatômicas.
Mesmo que a matéria escura não interaja diretamente com a luz, ainda pode afetá-la indiretamente através de outras partículas. Certos candidatos à matéria escura, chamados de partículas massivas de interação fraca (WIMPs), podem afetar a luz conectando cadeias de partículas intermediárias, como o bóson de Higgs e os quarks superiores.
Vestígios de cor no escuro
O Dr. Mikhail Bashkanov, da Escola de Física, Engenharia e Tecnologia da Universidade de York, explicou: “Esta é uma questão bastante incomum na comunidade científica porque a maioria dos investigadores assume que a matéria escura é escura, mas mostrámos que mesmo a matéria escura mais escura imaginável ainda pode ter uma assinatura de cor.
Ele acrescentou: “É uma ideia fascinante, e o que é ainda mais excitante é que, sob certas condições, esta ‘cor’ pode realmente ser detectável. Com os telescópios certos da próxima geração, podemos medi-la. Isto significa que a astronomia pode dizer-nos algo completamente novo sobre a natureza da matéria escura, tornando a sua procura muito mais simples.”
Novas direções para detecção de matéria escura
O estudo descreve como essas interações indiretas serão testadas em experimentos futuros, permitindo aos cientistas eliminar alguns modelos de matéria escura enquanto refinam outros. A equipe também enfatiza a importância de incorporar essas descobertas em projetos futuros de telescópios.
A matéria escura continua a ser um dos maiores mistérios da física, revelada apenas através da sua força gravitacional. A confirmação destes resultados poderá fornecer uma forma completamente nova de o detectar e aprofundar a nossa compreensão de como o Universo se ajusta.
Bashkanov disse: “Atualmente, os cientistas estão gastando bilhões de dólares construindo diferentes experimentos – alguns para procurar partículas de interação fraca, outros para procurar áxions ou fótons escuros. Nossos resultados mostram que podemos restringir onde e como devemos olhar no céu, o que pode economizar tempo e ajudar a concentrar esses esforços.”
A pesquisa está publicada na revista Letra B de física.
