⚫ Buracos negros tornam-se detectores de matéria escura

Os buracos negros poderão em breve ajudar-nos a compreender a matéria escura. Estes objetos extremos, durante muito tempo considerados armadilhas de luz, tornam-se hoje ferramentas de observação. Graças a uma análise mais refinada das suas imagens, os cientistas esperam detetar o rastro de partículas invisíveis que comporiam a maior parte da matéria do Universo.

O Event Horizon Telescope (EHT), rede global de radiotelescópios famosa pelas suas imagens de buracos negros, oferece um novo meio de exploração. Ao estudar a zona de sombra no centro dessas imagens, os investigadores identificaram um local quase desprovido de matéria ordinária. Este fraco brilho torna possível a deteção de sinais muito discretos, como os produzidos pela matéria escura.


Cientistas comparam a distribuição da luz observada com simulações detalhadas. O seu modelo integra a física da matéria escura às equações que descrevem a matéria em torno do buraco negro. Esta abordagem permitiria identificar uma assinatura luminosa particular, mais uniforme que a do plasma habitual, podendo sinalizar a aniquilação de partículas de matéria escura.

Os primeiros resultados mostram que certas hipóteses sobre a massa e o comportamento da matéria escura já não são válidas. Variando os parâmetros físicos, como a temperatura do plasma ou a rotação do buraco negro, os investigadores confirmaram a fiabilidade do seu método. O EHT permitiu assim estabelecer limites mais precisos que as pesquisas anteriores sobre estas partículas invisíveis.

As futuras melhorias do EHT deverão reforçar ainda estas análises. Uma sensibilidade aumentada permitirá detetar sinais cem vezes mais fracos, e uma melhor resolução revelará as zonas mais profundas da sombra. Estes progressos poderão finalmente permitir detetar uma matéria escura conforme aos valores teóricos previstos pela física de partículas.

Os astrofísicos basear-se-ão também em novos dados: a polarização, que informa sobre os campos magnéticos, e as observações em diferentes frequências, úteis para distinguir as fontes de emissão. Estas ferramentas poderão revelar se os buracos negros supermassivos desempenham o papel de laboratórios naturais para estudar o invisível.

O Event Horizon Telescope continua a ser uma proeza técnica. Ao combinar várias antenas distribuídas pela Terra, forma um instrumento virtual do tamanho do planeta. Este sistema de interferometria de base muito longa atinge uma precisão suficiente para distinguir detalhes à escala do horizonte de um buraco negro situado a milhões de anos-luz.

A matéria escura, ela, permanece indetetável. Invisível aos telescópios clássicos, denuncia-se apenas pela sua influência gravitacional sobre as galáxias. Os investigadores pensam que ela é formada por partículas antigas originárias do Big Bang, sempre presentes num halo em torno das grandes estruturas cósmicas. As observações do EHT poderão bem oferecer uma nova pista nesta busca iniciada há mais de meio século.