Os cosmologistas deram um zoom nos menores aglomerados de matéria escura em um universo virtual – o que poderia nos ajudar a encontrar a coisa real no espaço.
Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo a Durham University, no Reino Unido, usou supercomputadores na Europa e na China para focar em uma região típica de um universo gerado por computador.
O zoom que eles conseguiram alcançar é o equivalente a ver uma pulga na superfície da lua.
Isso permitiu que eles fizessem fotos e análises detalhadas de centenas de aglomerados virtuais de matéria escura (ou halos), do maior ao menor.
Partículas de matéria escura podem colidir com antipartículas de matéria escura perto do centro dos halos, onde, de acordo com algumas teorias, elas são convertidas em uma explosão de radiação de raios gama energética.
Suas descobertas, publicadas na prestigiosa revista Nature, podem significar que esses halos muito pequenos podem ser identificados em observações futuras pela radiação que eles emitem.
O professor co-autor Carlos Frenk, professor Ogden de Física Fundamental no Institute for Computational Cosmology, na Durham University, no Reino Unido, disse: “Aproximando-se desses halos de matéria escura relativamente pequenos, podemos calcular a quantidade de radiação esperada para vir de diferentes halos de tamanho.
“A maior parte dessa radiação seria emitida por halos de matéria escura muito pequenos para conter estrelas e futuros observatórios de raios gama poderiam ser capazes de detectar essas emissões, tornando esses pequenos objetos individual ou coletivamente ‘visíveis'”.
“Isso confirmaria a natureza hipotética da matéria escura, que pode não ser totalmente escura, afinal.”
A maior parte da matéria no universo é escura (além da radiação gama que eles emitem em circunstâncias excepcionais) e completamente diferente na natureza da matéria que compõe estrelas, planetas e pessoas.
O universo é feito de aproximadamente 27 por cento de matéria escura, com o resto consistindo em grande parte na igualmente misteriosa energia escura. A matéria normal, como planetas e estrelas, constitui relativamente pequenos 5% do universo.
As galáxias se formaram e cresceram quando o gás resfriou e condensou no centro de enormes aglomerados dessa matéria escura – os chamados halos de matéria escura.
Os astrônomos podem inferir a estrutura de grandes halos de matéria escura a partir das propriedades das galáxias e do gás dentro delas.
Os maiores halos contêm enormes coleções de centenas de galáxias brilhantes, chamadas aglomerados de galáxias, pesando 1.000 trilhões de vezes mais que o nosso sol.
No entanto, os cientistas não têm informações diretas sobre halos menores de matéria escura que são muito pequenos para conter uma galáxia. Eles só podem ser estudados simulando a evolução do Universo em um grande supercomputador.
Acredita-se que os menores tenham a mesma massa da Terra, de acordo com as teorias científicas populares atuais sobre a matéria escura que fundamentam a nova pesquisa.
As simulações foram realizadas com o supercomputador Cosmology Machine, que faz parte da instalação DiRAC High-Performance Computing em Durham, financiada pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC), e computadores da Academia Chinesa de Ciências.
Ao ampliar o universo virtual em detalhes microscópicos, os pesquisadores foram capazes de estudar a estrutura dos halos de matéria escura variando em massa da Terra a um grande aglomerado de galáxias.
Surpreendentemente, eles descobriram que halos de todos os tamanhos têm uma estrutura interna muito semelhante e são extremamente densos no centro, tornando-se cada vez mais espalhados, com aglomerados menores orbitando em suas regiões externas.
Os pesquisadores disseram que sem uma escala de medida era quase impossível diferenciar uma imagem de um halo de matéria escura de uma galáxia massiva de um halo com uma massa de uma fração da do Sol.
O coautor Professor Simon White, do Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha, disse: “Esperamos que pequenos halos de matéria escura sejam extremamente numerosos, contendo uma fração substancial de toda a matéria escura do universo, mas permaneceriam principalmente escuro ao longo da história cósmica porque estrelas e galáxias crescem apenas em halos mais de um milhão de vezes mais massivas que o sol.
“Nossa pesquisa lança luz sobre esses pequenos halos enquanto buscamos aprender mais sobre o que é a matéria escura e o papel que ela desempenha na evolução do universo.”
Publicado em 04/09/2020 06h16
Artigo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: