Sinais energéticos da dica principal da Via Láctea no novo tipo de matéria escura: WebCuriosos
A matéria escura continua nos confundindo, até agora desafiando todas as tentativas de decifrá -la.
De acordo com um novo estudo, as pistas podem se esconder na zona molecular central da Via Láctea, uma vasta região de moléculas de hidrogênio ao redor do centro da galáxia.
Constitui cerca de 85 % da matéria no universo, mas a matéria escura não interage com a luz e parece interagir com a matéria comum apenas por gravidade. Sabemos que está lá por causa de seus efeitos gravitacionais, mas sabemos pouco mais.
“Os dados estão nos dizendo que a matéria escura poderia ser muito mais leve do que pensávamos”. diz Físico teórico Shyam Balaji, do King's College London.
A zona molecular central da Via Láctea (CMZ) é diferente da maior parte da galáxia. Quase 80 % de seu denso gás é mantido lá, embalado em aglomerados de frígidos chamados nuvens moleculares. Gases agitam a centenas de quilômetros por segundo.
Novas moléculas se formam nessas nuvens gigantes, especialmente a partir de hidrogênio molecular. Algumas das nuvens também são viveiros estelares, onde pedaços de gás e poeira se tornam estrelas.
O CMZ tem muitas peculiaridades, mas o novo estudo se concentrou em um em particular: uma carga estranhamente positiva ao que normalmente é um gás neutro, implicando que algo estava batendo nos elétrons das moléculas de hidrogênio.
Além de tentar explicar isso, Balaji e seus colegas da Espanha e da França exploraram seu vínculo potencial para o setor sombrio – uma variedade hipotética de campos quânticos, principalmente separados do nosso setor visível, que poderia permitir a existência de matéria escura.
Na busca por uma partícula de matéria escura, a atenção científica gravitou para um grupo chamado 'partículas maciças de interação fraca', ou covardes.
Essas partículas hipotéticas interagem com a matéria comum apenas através de duas das quatro forças fundamentais: gravidade e força nuclear fraca.
Os WIMPs permanecem não confirmados, apesar de décadas de pesquisa direcionando -os. Muitos especialistas agora defendem uma abordagem mais ampla e menos centrada na matéria escura.
Isso pode significar partículas com ainda menos conexão com o nosso setor visível, por exemplo, ou partículas menos massivas que os wimps.
Uma partícula de matéria escura mais magra não é apenas possível, diz Balaji, mas pode explicar as nuvens de hidrogênio carregadas positivamente da CMZ.
“No centro de nossa galáxia, as nuvens enormes de hidrogênio carregado positivamente, um mistério para os cientistas por décadas porque normalmente o gás é neutro. Então, o que está fornecendo energia suficiente para derrubar os elétrons negativamente carregados?” Balaji diz.
“As assinaturas de energia que irradiam dessa parte de nossa galáxia sugerem que há uma fonte constante de energia fazendo exatamente isso, e nossos dados dizem que pode vir de uma forma muito mais leve de matéria escura do que os modelos atuais consideram”.
À medida que as partículas de matéria escura mais leves travam juntas, pares de partículas não-com carras de carga oposta emergem em um processo conhecido como aniquilação, explicam os pesquisadores.
Essas partículas carregadas podem então ionizar o gás hidrogênio, criando potencialmente nuvens moleculares carregadas positivamente como as da CMZ.
Pesquisas anteriores exploraram os raios cósmicos como uma possível fonte de ionização, mas as assinaturas de energia das observações da CMZ parecem muito pequenas para apoiar esse cenário.
Eles também não implicam covardes. O que quer que esteja ionizando o hidrogênio é mais lento que um raio cósmico e menos massivo que um covarde, concluem os pesquisadores.
O estudo deles descreve a plausibilidade da matéria escura mais clara e, embora faça um caso convincente, isso ainda é especulativo. Mais pesquisas são necessárias, tanto para confirmar o que está acontecendo no CMZ e para desmascarar a matéria escura.
Enquanto isso, isso demonstra o valor em lançar uma rede mais ampla para partículas de matéria escura, concluem os autores e, ao lançá -lo longe.
“A busca por matéria escura é um dos objetivos mais importantes da ciência fundamental, mas muitas experiências são baseadas na Terra, esperando com as mãos estendidas para que a matéria escura chegue até eles”, Balaji diz.
“Ao espiar o centro de nossa Via Láctea, o gás de hidrogênio no CMZ está sugerindo que podemos estar mais próximos de identificar evidências sobre a possível natureza da matéria escura”.
O estudo foi publicado em Cartas de revisão física.
