🔭 Brilho gama no centro da Via Láctea: a matéria escura permanece crível

Há mais de dez anos, os astrônomos observam um brilho gama enigmático vindo do coração da nossa Via Láctea. Conhecido como excesso do centro galáctico, ele se estende por milhares de anos-luz e divide a comunidade científica. Duas teorias se confrontam: pulsares (estrelas de nêutrons em rápida rotação) ou aniquilação de partículas de matéria escura. Um novo estudo reacende o debate: a matéria escura ainda não está excluída.

Para compreender esse brilho, é preciso saber que a matéria escura representa 85% da matéria do Universo. Invisível, ela não interage nem com a luz nem com a matéria comum. Alguns modelos propõem que suas partículas sejam suas próprias antipartículas: quando duas delas se encontram, elas se aniquilam produzindo raios gama. Esse fenômeno só ocorreria em regiões muito densas, como no centro das galáxias.


A equipe de pesquisa, liderada por Florian List da Universidade de Viena, usou aprendizado de máquina para analisar mais de um milhão de simulações de observações gama. Os resultados anteriores pendiam para fontes pontuais como pulsares. No entanto, esta nova análise indica que essas fontes seriam muito mais fracas do que se pensava, tornando sua distinção em relação à aniquilação de matéria escura difícil.

Na prática, enquanto estudos anteriores indicavam que algumas centenas de pulsares bastavam para produzir o excesso gama, os novos resultados mostram que seriam necessários mais de 35.000. Esses pulsares seriam tão pouco luminosos que se assemelhariam quase à assinatura esperada da matéria escura. Nick Rodd, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, observou que essas fontes se tornam quase indistinguíveis.

Apesar desses avanços, os pesquisadores lembram que seu trabalho não prova que a matéria escura é a causa. Mostra apenas que ainda é cedo para descartar essa hipótese. A origem desse excesso gama continua sendo uma das questões mais debatidas em astrofísica, como lembrou Florian List.

O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters. Para os cientistas, a busca continua, e novas observações, especialmente com o telescópio espacial James Webb, podem trazer elementos adicionais. Enquanto isso, a matéria escura permanece uma candidata crível para explicar esse brilho enigmático no centro da nossa Galáxia.

O que é a matéria escura?

A matéria escura é uma forma de matéria que não emite, absorve nem reflete a luz, o que a torna invisível aos telescópios. Ela só interage com a matéria comum através da gravidade. Estima-se que constitui cerca de 85% de toda a matéria do Universo.

Sua presença é deduzida dos efeitos gravitacionais nas galáxias e aglomerados de galáxias. Por exemplo, as estrelas nas bordas das galáxias giram mais rápido do que apenas a matéria visível permitiria, o que implica uma massa adicional invisível.

Vários candidatos existem para a matéria escura, como as WIMPs (partículas massivas de interação fraca) ou os áxions. Nenhum foi ainda detectado diretamente, mas as pesquisas continuam, especialmente em detectores subterrâneos e no LHC.

Como os raios gama são produzidos?

Os raios gama são a forma mais energética de luz do espectro eletromagnético. Eles são produzidos durante fenômenos violentos como explosões de supernova, pulsares, ou aniquilação de matéria e antimatéria.

No caso do excesso do centro galáctico, duas fontes possíveis são consideradas: pulsares, que são estrelas de nêutrons em rápida rotação emitindo raios gama, ou partículas de matéria escura que se aniquilam entre si.

Detectar esses raios gama é difícil porque a atmosfera terrestre os bloqueia. Telescópios espaciais como o Fermi-LAT ou observatórios terrestres como o H.E.S.S. são necessários para observá-los. O centro galáctico é uma região muito brilhante e difícil de analisar, o que torna a análise delicada.