Novas descobertas sugerem que a matéria escura pode mais uma vez ser a peça que faltava num dos maiores mistérios da astronomia: o estranho excesso de raios gama que emanam do núcleo da Via Láctea. Ao reconstruir o tumultuado início da vida da galáxia e as colisões massivas que a moldaram, os cientistas descobriram que a disposição da matéria escura perto do centro pode ser muito diferente do que se pensava anteriormente. A nova estrutura combina bem com os misteriosos padrões de radiação descobertos pela primeira vez pelo telescópio Fermi da NASA, tornando a matéria escura uma forte candidata para explicar o coração brilhante da Via Láctea.
A nova investigação dá nova vida a um dos debates mais duradouros da astrofísica: o que causa o poderoso brilho de raios gama no centro da nossa galáxia?
A pesquisa, liderada pelo Dr. Cartas de revisão física. O seu trabalho utilizou simulações cosmológicas avançadas para testar se a matéria escura, o material invisível que se pensa constituir a maior parte do Universo, ainda poderia explicar o excesso de radiação de alta energia detetada pela primeira vez pelo telescópio espacial de raios gama Fermi da NASA.
Excesso do Centro Galáctico Revisitado
Por mais de uma década, os cientistas têm lutado contra o chamado “excesso do centro galáctico”, uma onda repentina de raios gama ejetados do centro da Via Láctea. No início, os investigadores suspeitaram que as partículas de matéria escura poderiam colidir e aniquilar-se umas às outras, criando poderosas explosões de radiação. No entanto, os padrões de raios gama observados não se ajustam exatamente à forma esperada da distribuição da matéria escura. Esta discrepância levou muitos a favorecer uma explicação alternativa: estrelas de nêutrons antigas e de rotação rápida, conhecidas como pulsares de milissegundos.
Para testar esta possibilidade, a equipa recorreu ao Hestia, uma série de simulações de alta resolução concebidas para simular galáxias como a Via Láctea num ambiente cósmico realista. Ao rastrear as fusões violentas e o início caótico das galáxias, os investigadores descobriram que estes eventos antigos podem ter alterado significativamente a forma e a densidade da matéria escura nos seus núcleos.
Os seus resultados revelam uma estrutura de matéria escura não esférica mais complexa do que os modelos anteriores previam – uma estrutura que pode reproduzir naturalmente a propagação dos raios gama sem invocar um grande número de pulsares.
O passado caótico da galáxia deixa sua marca
“A história de colisão e crescimento da Via Láctea deixou uma impressão clara sobre como a matéria escura está organizada no seu núcleo”, explicam os investigadores. “Quando levamos isto em conta, o sinal de raios gama parece mais algo que a matéria escura pode explicar.”
Embora este estudo não encerre o debate, ele restabelece a matéria escura como a principal explicação para um dos fenómenos mais interessantes da astronomia moderna.
Observatórios futuros, como o Cherenkov Telescope Array, capaz de detectar raios gama de maior energia, fornecerão testes mais claros destas teorias concorrentes. Estes instrumentos podem confirmar se o brilho provém realmente da matéria escura ou se é causado por outro processo cósmico.
“Este estudo dá-nos uma nova forma de interpretar um dos sinais mais interessantes do céu”, disse a equipa. “Ou confirmamos que a matéria escura deixa um rastro observável, ou aprenderemos informações inteiramente novas sobre a própria Via Láctea.”
