Matéria escura. Na pista do maior mistério cósmico

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Por Eduardo Araia

A misteriosa matéria escura, imperceptível aos nossos olhos, mas que representa cerca de 85% da matéria encontrada no universo, pode ter sido enfim detectada pelo homem. Com a ajuda de uma sonda orbital que monitora raios X, cientistas britânicos observaram variações explicáveis unicamente por uma hipotética partícula dessa matéria, o áxion. Se confirmada, a descoberta deverá provocar um grande salto em nossos conhecimentos sobre o universo.

A existência da matéria escura foi proposta pela primeira vez em 1933, pelo astrônomo suíço Fritz Zwicky. Ele notou que a forma como as galáxias giravam indicava que elas teriam mais matéria do que a que estava visível. As observações feitas ao longo das últimas décadas sempre confirmaram a ideia de Zwicky. Essa matéria não emite nem reflete luz, e a sua distribuição pelo espaço seria a responsável por dar ao cosmos a estrutura que conhecemos.

Um estudo divulgado em 2013 com base em medições da missão Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), revelou que, de toda a massa-energia encontrada no universo, apenas 4,9% corresponde à matéria visível. A matéria escura responde por 26,8%, e a energia escura, por 68,3%.

Apesar de vários experimentos concebidos para detectá-la, a matéria escura permanecia inacessível aos cientistas. A pista atual tem origem nas informações coletadas pelo observatório orbital XMM-Newton, lançado em 1999 pela ESA. Cientistas da Universidade de Leicester (Inglaterra) examinaram todos esses dados e notaram que a intensidade dos raios X registrados pela sonda aumentava cerca de 10% toda vez que ela observava a parte do campo magnético da Terra voltada para o Sol.

Variação incomum

Segundo o astrônomo Andy Read, um dos integrantes da equipe, esse fenômeno não é explicado por nenhum modelo convencional do universo. Se galáxias, estrelas e demais fontes brilhantes de raios X são excluídas, a intensidade dos raios X no espaço deveria ser a mesma a qualquer momento, ele explica. Como os dados do XMM-Newton mostraram algo diferente, outras teorias passaram a ser avaliadas, e uma delas parece se encaixar no caso: a que diz que áxions seriam emitidos pelo núcleo do Sol e, ao se chocarem com o campo magnético da Terra, produziriam raios X.

O autor principal do estudo, George Fraser, morreu um dia após submeter o trabalho à avaliação da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, em março. No texto, publicado em outubro, ele escreveu: “Parece plausível que áxions – candidatos a partícula de matéria escura – são realmente produzidos no núcleo do Sol e de fato convertem-se em raios X no campo magnético da Terra”.

“Essas descobertas empolgantes, no estudo final de George, podem ser verdadeiramente revolucionárias, abrindo potencialmente uma janela para a nova física, e podem ter enormes implicações, não apenas para a nossa compreensão do verdadeiro céu de raios X, mas também para identificar a matéria escura que domina o teor de massa do cosmos”, diz Read, que, com a morte do colega, passou a ser o principal autor do trabalho.

Caso estejam certos, os cientistas britânicos descobriram partículas muito luminosas, cuja massa equivale a aproximadamente um centésimo de bilionésimo de elétron.

“Esse é um resultado extraordinário”, afirma o astrofísico Martin Barstow, presidente da Sociedade Astronômica Real e que também leciona na Universidade de Leicester. “Se confirmado, será a primeira detecção direta e identificação das elusivas partículas de matéria escura e terá um impacto fundamental em nossas teorias do universo.”

Mas os cientistas já avisam que confirmar o feito vai demorar um certo tempo. “Em alguns anos, poderemos dobrar o banco de dados do XMM-Newton e examinar isso com maior precisão”, afirma Read.

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