Detecção acidental de matéria escura há sete anos desafia ciência

A enigmática matéria escura, que há tempos foge do olhar perscrutador da ciência, pode ter sido capturada acidentalmente sete anos atrás. Um grupo internacional de pesquisadores sugere que essa substância misteriosa pode deixar um rastro sutil nas ondas gravitacionais emitidas por buracos negros em colisão.

Quando dois buracos negros se aproximam em um movimento de espiral, eles criam forças gravitacionais tão intensas que geram ondas no tecido do espaço-tempo. Essas ondulações, ao viajarem pelo cosmos, provocam pequenas perturbações que detectores especializados conseguem captar aqui na Terra.

O estudo, conduzido por cientistas como a Dra. Katy Clough, da Queen Mary University of London, revelou uma marca reveladora nos registros de uma colisão de buracos negros observada em 2019. Contudo, os pesquisadores destacam que são necessárias mais observações antes de afirmar que a matéria escura foi realmente ‘detectada’.

As ondas gravitacionais codificam informações sobre o evento que as gerou, de maneira semelhante às ondas sonoras que carregam dados sobre o formato e o tamanho de um instrumento musical. Isso implica que essas ondulações deveriam parecer sutilmente diferentes se os buracos negros colidissem dentro de uma nuvem densa de matéria escura.

Embora os cientistas tenham identificado um sinal promissor, conhecido como GW190728, eles enfatizam que é apenas um indício. Este sinal, originário de um sistema binário de buracos negros com massa cerca de 20 vezes a do Sol, pode ter se fundido através de uma nuvem densa de matéria escura.

O coautor Dr. Josu Aurrekoetxea, do Departamento de Física do MIT, afirma que sabemos que a matéria escura está ao nosso redor. Contudo, ela precisa ser densa o suficiente para que possamos observar seus efeitos, e os buracos negros oferecem um mecanismo para aumentar essa densidade.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo matemático para prever como as ondas gravitacionais deveriam se comportar em duas situações: com buracos negros colidindo no espaço vazio e em uma nuvem de matéria escura. Utilizando esse modelo, a equipe simulou vários tamanhos de buracos negros colidindo em diferentes velocidades e nuvens de matéria escura.

Dos 28 melhores sinais de fusões de buracos negros coletados pela rede de observatórios LIGO-Virgo-KAGRA, 27 mostraram claramente terem sido criados no espaço vazio. No entanto, um apresentou um indício promissor de uma impressão de matéria escura.

O coautor Soumen Roy, do Royal Observatory of Belgium, afirma que agora temos o potencial de descobrir matéria escura ao redor de buracos negros à medida que os detectores LVK continuam coletando dados nos próximos anos. Este é um momento emocionante para buscar novas físicas usando ondas gravitacionais, como relatado pelo Daily Mail Online.