A matéria escura, a substância misteriosa que se acredita compor a maior parte do Universo, pode não ser completamente invisível após tudo. Um novo estudo sugere que ela pode deixar para trás uma “impressão digital” sutil em vermelho ou azul na luz que passa por regiões preenchidas com ela.
Pesquisadores da Universidade de York propõem que a luz pode mudar sutilmente de cor ao encontrar a matéria escura, oferecendo um método potencial para detectá-la diretamente. Essa descoberta desafia a crença de longa data de que a matéria escura e a luz não interagem de forma mensurável.
Repensando uma Força “Invisível”
Até agora, a matéria escura só era conhecida por sua influência gravitacional, que mantém as galáxias unidas e molda sua estrutura. Como ela não emite nem reflete luz, os cientistas tradicionalmente assumiram que não poderia ser detectada por meios ópticos.
Entretanto, o novo trabalho sugere que essa visão pode estar incompleta. De acordo com a equipe de York, a luz que viaja pelo espaço pode adquirir um leve tom vermelho ou azul, dependendo do tipo de matéria escura que encontra. Detectar essas variações sutis poderia abrir uma nova janela para o estudo do material invisível que domina o cosmos.
Uma “Regra dos Seis Aperto de Mão” para Partículas
A pesquisa é baseada em um conceito semelhante à “regra dos seis aperto de mão”. Essa é a ideia de que duas pessoas estão conectadas por uma curta cadeia de conhecidos. Os cientistas sugerem que algo comparável pode ocorrer entre partículas subatômicas.
Mesmo que a matéria escura não interaja diretamente com a luz, ela ainda poderia afetá-la indiretamente através de outras partículas. Certos candidatos a matéria escura, chamados de Partículas Massivas Fracamente Interagentes (WIMPs), poderiam influenciar a luz ao se conectar através de uma cadeia de partículas intermediárias, como o bóson de Higgs e o quark top.
Vestígios de Cor na Escuridão
O Dr. Mikhail Bashkanov, da Escola de Física, Engenharia e Tecnologia da Universidade de York, explicou: “É uma questão bastante incomum a se perguntar no mundo científico, porque a maioria dos pesquisadores concordaria que a matéria escura é escura, mas mostramos que mesmo a matéria escura que é do tipo mais escuro imaginável — ainda pode ter uma espécie de assinatura de cor.”
Ele acrescentou: “É uma ideia fascinante, e o que é ainda mais empolgante é que, sob certas condições, essa ‘cor’ pode ser detectável. Com o tipo certo de telescópios de próxima geração, poderíamos medi-la. Isso significa que a astronomia poderia nos contar algo completamente novo sobre a natureza da matéria escura, tornando a busca por ela muito mais simples.”
Uma Nova Direção para a Detecção de Matéria Escura
O estudo descreve como essas interações indiretas poderiam ser testadas em experimentos futuros, permitindo que os cientistas eliminem certos modelos de matéria escura enquanto refinam outros. A equipe também enfatiza a importância de incorporar essas descobertas no design de telescópios futuros.
A matéria escura continua sendo um dos maiores mistérios da física, revelando-se apenas através de sua atração gravitacional. Confirmar esses resultados poderia fornecer uma abordagem totalmente nova para detectá-la e aprofundar nossa compreensão de como o Universo é mantido unido.
O Dr. Bashkanov disse: “Atualmente, os cientistas estão gastando bilhões construindo diferentes experimentos — alguns para encontrar WIMPs, outros para buscar axions ou fótons escuros. Nossos resultados mostram que podemos restringir onde e como devemos olhar no céu, potencialmente economizando tempo e ajudando a focar esses esforços.”
O estudo foi publicado na revista Physics Letters B.
