Um novo tipo de matéria escura autointeragente poderia fornecer soluções para três quebra-cabeças cósmicos diferentes, sugere uma nova pesquisa.
O primeiro mistério a ser resolvido envolve um aglomerado ultradenso de matéria detectado no sistema JVASB1938+666É lente gravitacional ou distorcida opticamente, graças a uma peculiaridade Relatividade geral. Uma “cicatriz” visível no segundo fluxo estelar é chamada GD-1. Basicamente, parece um objeto denso e invisível rasgando o riacho. Finalmente, há a formação caótica do incomum aglomerado estelar Fornax 6 na galáxia satélite Fornax. Via LácteaIsto poderia ter ocorrido se uma densa mancha de matéria escura atuasse como uma armadilha gravitacional para as estrelas que passavam.
Uma nova pesquisa argumenta que se matéria escura interage consigo mesmo, pode explicar estas três situações distintas.” O mesmo mecanismo opera em três cenários completamente diferentes – através do universo distante, na nossa própria galáxia, e na galáxia satélite vizinha,” diz Hi-Bo Yu da Universidade da Califórnia, Riverside e do Centro de Cosmologia Experimental e Exploração. disse em um comunicado. “Todas as densidades visuais são difíceis de conciliar com o modelo padrão de matéria escura, mas surgem naturalmente na matéria escura autointeragente.”
Mas o que significa realmente a matéria escura “interagir” consigo mesma, e porque é que isso se afasta tanto da imagem “padrão” deste objeto misterioso?
A matéria escura anti-social não pode explicar esses mistérios
Primeiro, vamos revisar rapidamente o que realmente é a matéria escura.
A matéria escura representa 85% da matéria do universo, o que significa que é “mais” do que a matéria normal, que compreende estrelas, planetas, luas e os nossos corpos numa proporção de cinco para um. Os cientistas sabem que a matéria escura não pode ser constituída por protões, electrões e neutrões que constituem os átomos que constituem tudo o que vemos à nossa volta, porque essas partículas interagem com a luz (mais precisamente, a radiação electromagnética) — e a matéria escura não é o que quer que seja.
Isto significa que a matéria escura é efetivamente invisível para nós, apenas detectável através da sua interação com a gravidade e do efeito que tem na matéria e na luz do dia-a-dia. Separadamente, a melhor teoria da evolução cosmológica é o modelo de constante cosmológica, também conhecido como modelo lambda de matéria escura fria (LCDM). No modelo LCDM, a matéria escura é “fria”, o que significa que as suas partículas se movem lentamente e não colidem quando se encontram, mas sim passam umas pelas outras sem interagir como fantasmas cósmicos anti-sociais.
Assim, ao contrário da matéria escura fria, as partículas de matéria escura que interagem automaticamente podem colidir umas com as outras e trocar energia e momento. Essas interações criam um núcleo denso e compacto conhecido como “colapso graviotérmico”.
“A diferença é como uma multidão de pessoas que se ignoram, todas se esbarrando constantemente”, disse Yu. “Na matéria escura autointeragente, estas interações podem remodelar dramaticamente a estrutura interna dos halos de matéria escura. A matéria escura que interage consigo mesma torna-se densa o suficiente para explicar estas observações.”
“A diferença é como uma multidão de pessoas que se ignoram, todas se esbarrando constantemente”, disse Yu. “Na matéria escura autointeragente, essas interações podem remodelar dramaticamente a estrutura interna do halo da matéria escura.”
Em suma, esta receita de matéria escura autointeragente permite núcleos densos de matéria escura com morfologias que explicam as características estranhas dos corpos astronómicos, como o aglomerado ultradenso de material visto em JVAS B1938+666 e a “cicatriz” de GD-1 – mas a matéria escura não interagente não pode. “A matéria escura interagindo consigo mesma torna-se densa o suficiente para explicar essas observações”, acrescentou Yu.
A pesquisa da equipe foi publicada em 9 de abril na revista Cartas de revisão física.
