E se a matéria escura interagisse consigo mesma? Um novo estudo sobre o aglomerado de galáxias "El Gordo" sugere que a matéria escura poderia ser colucional, desafiando assim o modelo padrão atual. Essa descoberta poderia transformar nossa compreensão do Universo.
Aglomerado de galáxias "El Gordo". Crédito: Raio-X: NASA/CXC/Rutgers/J.Hughes et al, Óptico: ESO/VLT/Pontificia Universidad. Catolica de Chile/L.Infante & SOAR (MSU/NOAO/UNC/CNPq-Brasil)/Rutgers/F.Menanteau, IR: NASA/JPL/Rutgers/F.Menanteau
Uma pesquisa conduzida por Riccardo Valdarnini da SISSA e publicada em Astronomy & Astrophysics revelou que a matéria escura no aglomerado "El Gordo" pode ser auto-interativa. Utilizando simulações numéricas, o estudo analisou esse gigante cósmico localizado a sete bilhões de anos-luz.
Os resultados mostram que a separação entre as zonas de densidade máxima de matéria escura e aquelas dos outros componentes de massa pode ser explicada pelo modelo SIDM (Self-Interacting Dark Matter) em vez do modelo padrão.
Este estudo apoia o modelo SIDM, onde as partículas de matéria escura trocam energia por meio de colisões, o que tem implicações importantes em astrofísica. "El Gordo", com suas características únicas, é um excelente laboratório para estudar essas interações.
Valdarnini explica que, segundo o modelo padrão, o comportamento do gás colusional difere do das galáxias e da matéria escura durante a fusão de aglomerados. No entanto, o modelo SIDM prevê uma separação dos centroides de matéria escura em relação aos outros componentes, um fenômeno observado em "El Gordo".
Graças a simulações N-body/hidrodinâmicas, Valdarnini demonstrou que as separações entre os diferentes centroides de massa de "El Gordo" são explicáveis se a matéria escura for auto-interativa. Isso indica um comportamento colusional da matéria escura nas colisões de clusters de alta energia.
No entanto, os valores medidos para as interações SIDM são mais altos do que os limites atuais, o que indica que os modelos SIDM atuais não são perfeitos. Os processos físicos envolvidos na interação da matéria escura são mais complexos do que se pensava.