doi.org/10.48550/arXiv.2405.13882
Credibilidade: 888
#Atmosfera
A misteriosa matéria escura poderia se espalhar sobre o nosso planeta como uma onda. Se isso acontecer, poderá produzir ondas de rádio reveladoras na atmosfera da Terra, sugerem novas pesquisas teóricas.
A Terra pode estar a nadar através de um oceano de matéria escura – e as ondas nesse oceano invisível batendo contra a atmosfera superior do nosso planeta podem gerar ondas de rádio detectáveis que nos permitem finalmente encontrar esta componente indescritível do universo, de acordo com uma nova investigação teórica.
Uma riqueza de evidências astrofísicas e cosmológicas apontam para a existência de matéria escura, desde as inexplicáveis curvas de rotação de certas galáxias até o crescimento das maiores estruturas do universo.
As tentativas de explicar esta grande variedade de observações com formulações alternativas de gravidade falharam, por isso a grande maioria dos astrônomos pensa que a matéria escura é alguma forma desconhecida de matéria que raramente interage com a luz ou com a matéria normal.
Mas essa é uma ideia muito ampla que abrange muitas possibilidades.
A matéria escura pode ser feita de partículas massivas, mas as pesquisas por esse tipo de partículas revelaram-se em grande parte vazias.
Portanto, uma alternativa intrigante é que a matéria escura é excepcionalmente leve, seja na forma de partículas teóricas conhecidas como “áxions? ou como uma forma exótica de fóton que carrega um pouco de massa.
Com essa incrível leveza – milhões de vezes mais leve que as partículas mais leves conhecidas – a matéria escura poderia agir de maneiras muito estranhas.
Em particular, em vez de aparecer como balas pontiagudas individuais, a matéria escura se comportaria mais como grandes ondas que se espalham pelo cosmos.
Num estudo recente publicado no servidor de pré-impressão arXiv, os físicos exploraram modelos de matéria escura ultraleve que não era totalmente escura, permitindo-lhe interagir extremamente raramente com a matéria normal.
Na maioria das vezes, essas interações mal eram registradas, não produzindo nada detectável.
Mas, em casos raros, a matéria escura e a matéria normal interagiram o suficiente para produzir uma quantidade considerável de ondas de rádio.
Isso ocorreria quando a matéria escura encontrasse um plasma e quando a frequência das ondas da matéria escura se alinhasse com a frequência das ondas do plasma.
Quando isso acontecesse, ocorreria uma ressonância, amplificando a interação e produzindo radiação na forma de ondas de rádio, sugeriram os modelos da equipe.
O universo não é estranho aos plasmas – todas as estrelas expelem plasma para o espaço na forma de vento estelar – por isso os teóricos já tinham explorado a produção de ondas de rádio devido à interação da matéria escura com ambientes como a coroa solar ou o meio interestelar.
Mas nesta nova investigação, os cientistas descobriram um ponto de interação muito mais próximo de casa: a ionosfera do nosso planeta.
A ionosfera da Terra é a camada fina e quente da atmosfera superior e consiste em uma coleção solta de partículas ionizadas (carregadas) – um plasma.
Naturalmente, ondas passam por ele, e os pesquisadores descobriram que essas ondas podem interagir com ondas de hipotética matéria escura que podem estar varrendo a Terra.
As ondas de rádio produzidas por esta interação seriam dificilmente detectáveis.
Mas os pesquisadores descobriram que, ao usar uma antena de rádio cuidadosamente sintonizada para procurar uma frequência específica de ondas de rádio ao longo de um ano, eles poderiam detectar essas ondas.
Esta ideia é especialmente promissora porque a ionosfera da Terra oferece várias vantagens sobre outras fontes de ondas de rádio produzidas pela matéria escura.
Por um lado, a ionosfera reflete naturalmente muitas ondas de rádio do espaço mais profundo, tornando-a relativamente desprovida de sinais contaminantes.
Em segundo lugar, a ionosfera está mesmo acima de nós, é de fácil acesso e já é objeto de constante monitorização e estudo.
É um tiro no escuro.
Esta forma de matéria escura é altamente teórica e levaria anos, senão décadas, para aperfeiçoar a técnica de observação para procurar estas ondas de rádio.
Mas se funcionar, seria uma mina de ouro, permitindo-nos estudar um dos elementos mais misteriosos do universo mesmo à nossa porta cósmica.
Publicado em 14/06/2024 23h36
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