Afinal, a matéria escura pode não ser invisível. Poderia deixar um brilho oculto

Pesquisadores da Universidade de York propõem que a luz pode mudar sutilmente de cor quando encontra matéria escura, oferecendo um método potencial para detectá-la diretamente. Esta descoberta desafia a crença de longa data de que a matéria escura e a luz não interagem de nenhuma forma mensurável.

Repensando uma força “invisível”

Até agora, a matéria escura era conhecida apenas através da sua influência gravitacional, que mantém as galáxias unidas e molda a sua estrutura. Como não emite nem reflecte luz, os cientistas tradicionalmente assumem que não pode ser detectado através de meios ópticos.

O novo trabalho, no entanto, sugere que esta visão pode estar incompleta. De acordo com a equipa de York, a luz que viaja pelo espaço pode adquirir uma ligeira tonalidade vermelha ou azul, dependendo do tipo de matéria escura que encontra. A detecção destas variações subtis poderia abrir uma nova janela para o estudo do material invisível que domina o cosmos.

Uma “regra dos seis apertos de mão” para partículas

A pesquisa é baseada em um conceito semelhante à “regra dos seis apertos de mão”. Esta é a ideia de que duas pessoas quaisquer estão ligadas por uma curta cadeia de conhecidos. Os cientistas sugerem que algo comparável pode ocorrer entre as partículas subatômicas.

Mesmo que a matéria escura não interaja diretamente com a luz, ainda poderá afetá-la indiretamente através de outras partículas. Certos candidatos à matéria escura, chamados de partículas massivas de interação fraca (WIMPs), podem influenciar a luz conectando-se através de uma cadeia de partículas intermediárias, como o bóson de Higgs e o quark top.

Traços de cor na escuridão

Mikhail Bashkanov, da Escola de Física, Engenharia e Tecnologia da Universidade de York, explicou: “É uma pergunta bastante incomum de se fazer 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 emocionante é que, sob certas condições, esta ‘cor’ pode realmente ser detectável. Com o tipo certo de telescópios da próxima geração, poderíamos medi-la. Isso significa que a astronomia poderia nos dizer algo completamente novo sobre a natureza da matéria escura, tornando a busca por ela muito mais simples.”

Uma nova direção para detecção de matéria escura

O estudo descreve como essas interações indiretas poderiam ser testadas em experimentos futuros, permitindo aos cientistas eliminar certos modelos de matéria escura enquanto refinam outros. A equipe também enfatiza a importância de incorporar essas descobertas no projeto de futuros telescópios.

A matéria escura continua a ser um dos maiores mistérios da física, revelando-se apenas através da sua força gravitacional. A confirmação destes resultados poderá fornecer uma abordagem totalmente nova para a sua detecção e aprofundar a nossa compreensão de como o Universo se mantém coeso.

Bashkanov disse: “Neste momento, os cientistas estão a gastar milhares de milhões a construir diferentes experiências – algumas para encontrar WIMPs, outras para procurar áxions ou fotões escuros. Os nossos resultados mostram que podemos restringir onde e como devemos olhar no céu, potencialmente poupando tempo e ajudando a concentrar esses esforços.”

O estudo foi publicado na revista Letras B de Física.