Durante quase um século, os cientistas inferiram a existência de matéria escura – uma substância invisível que constitui cerca de 85% da massa do Universo. Agora, uma investigação liderada por Tomonori Totani, da Universidade de Tóquio, sugere a primeira observação direta da sua presença usando o telescópio espacial de raios gama Fermi da NASA. Esta descoberta poderá remodelar a nossa compreensão da astrofísica e da física de partículas.
A longa busca pela matéria invisível
O conceito de matéria escura surgiu a partir de observações na década de 1930. O astrónomo Fritz Zwicky observou que as galáxias dentro do Aglomerado Coma moviam-se demasiado rapidamente para permanecerem unidas apenas pela sua massa visível. Mais tarde, o trabalho de Vera Rubin na década de 1970 mostrou que as estrelas nas bordas das galáxias espirais giravam a velocidades inesperadamente altas, sugerindo ainda a existência de massa invisível influenciando o seu movimento. Estas descobertas levaram à conclusão de que as galáxias estão incorporadas em vastos e invisíveis halos de matéria escura, estendendo-se muito além das estruturas visíveis que observamos.
Por que isso é importante?
A composição do universo está totalmente desequilibrada: apenas cerca de 15% da sua matéria são coisas “comuns” com as quais interagimos diariamente (estrelas, planetas, pessoas). Os 85% restantes são matéria escura, que, por definição, não interage com a luz. Isto o torna invisível para os telescópios – até agora. A descoberta de um sinal potencial preencheria uma enorme lacuna na nossa compreensão do cosmos.
Assinatura de raios gama confirmada
A equipe de Totani focou o telescópio Fermi no centro da Via Láctea, onde se espera que a matéria escura esteja concentrada. Eles identificaram uma emissão única de raios gama com uma energia de 20 gigaelétron-volts, estendendo-se em forma de halo, consistente com modelos teóricos de distribuição de matéria escura.
A assinatura de energia está alinhada com as previsões para Partículas Massivas de Interação Fraca (WIMPs), hipotéticas candidatas à matéria escura que se aniquilam após a colisão, liberando raios gama. Totani afirma que nenhum outro fenômeno astronômico conhecido explica prontamente o sinal observado. Se confirmado, esta seria a primeira vez que a humanidade “viu” diretamente a matéria escura, implicando a existência de uma nova partícula além do atual Modelo Padrão da física de partículas.
O que vem a seguir?
Embora as descobertas sejam promissoras, a comunidade científica requer mais validação. São necessários mais dados para descartar outras explicações possíveis e reforçar as evidências. Totani antecipa que observações contínuas irão solidificar a detecção de matéria escura ou revelar interpretações alternativas. A pesquisa, publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, marca um passo significativo na desvendação de um dos maiores mistérios do universo.
A confirmação deste sinal não só completaria uma busca de longa data na astrofísica, mas também abriria novos caminhos para explorar a natureza fundamental da matéria e da energia no universo.
