Cientistas da Universidade de Tóquio anunciaram o que pode ser a primeira detecção direta de matéria escura – a substância invisível que representa cerca de 85% de toda a matéria do universo. Caso o resultado seja confirmado, ele pode se tornar um dos marcos mais importantes da história da astronomia e da física de partículas.
A equipe, liderada por Tomonori Totani, utilizou o telescópio espacial de raios gama Fermi, da NASA, para observar o centro da Via Láctea, região onde se estima haver a maior concentração de matéria escura da nossa galáxia. Nas análises, os pesquisadores identificaram raios gama com energia de 20 gigaeletronvolts (GeV) formando uma estrutura em forma de halo ao redor do núcleo galáctico – exatamente o padrão previsto teoricamente para a distribuição de matéria escura.
Segundo Totani, os dados apontam para um sinal bastante consistente com o que se espera desse tipo de matéria. “Detectamos raios gama com energia de 20 gigaeletronvolts estendendo-se em uma estrutura semelhante a um halo em direção ao centro da Via Láctea”, afirmou o pesquisador. “O componente de emissão de raios gama corresponde de perto à forma esperada do halo de matéria escura.”
A explicação teórica por trás da detecção envolve a hipótese de que partículas de matéria escura, ao colidirem entre si, podem se aniquilar mutuamente, produzindo radiação gama como subproduto. A energia de 20 GeV observada pela equipe coincide com o que seria previsto para a aniquilação das chamadas WIMPs (Partículas Massivas de Interação Fraca), atualmente as principais candidatas a constituir a matéria escura, com massa estimada em cerca de 500 vezes a massa de um próton.
Nos mapas de intensidade de raios gama analisados, os cientistas isolaram o halo de matéria escura, excluindo componentes que não pertencem a essa estrutura. A região estudada cobre aproximadamente 100 graus na direção do Centro Galáctico. A faixa central correspondente ao plano da galáxia foi retirada da análise para evitar a contaminação por intensa radiação astrofísica de outras fontes.
A matéria escura é considerada um dos grandes enigmas da ciência moderna. Ela foi proposta pela primeira vez em 1933, quando o astrônomo Fritz Zwicky percebeu que as galáxias no Aglomerado de Coma não tinham massa visível suficiente para se manterem unidas pela gravidade. Décadas depois, nos anos 1970, Vera Rubin reforçou as evidências ao demonstrar que estrelas nas bordas de galáxias espirais giram praticamente à mesma velocidade que as estrelas próximas ao centro – algo que não poderia acontecer apenas com a matéria visível, indicando a presença de uma grande quantidade de matéria invisível.
Totani destaca a relevância do possível achado. “Se isso estiver correto, até onde eu sei, seria a primeira vez que a humanidade ‘viu’ matéria escura”, declarou. “E descobriu-se que a matéria escura é uma nova partícula não incluída no modelo padrão atual da física de partículas.”
Apesar do entusiasmo, o pesquisador ressalta que a confirmação definitiva ainda depende da coleta e análise de mais dados. Mesmo assim, ele considera que o resultado já representa um passo importante na tentativa de desvendar a verdadeira natureza do universo.
O estudo foi publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics e abre novas perspectivas para compreender os 85% de matéria que compõem o cosmos, mas que, até agora, permaneciam completamente invisíveis aos instrumentos da ciência.
