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Telescópio espacial não encontra matéria escura

Telescópio espacial não encontra matéria escura
O telescópio espacial Fermi tem resolução suficiente para separar as fontes de raios gama oriundos da Via Láctea - a faixa brilhante no centro da imagem superior - daquelas localizadas fora da galáxia. [Imagem: Mattia Fornasa et al. - 10.1103/PhysRevD.94.123005]

Sem sinal da matéria escura

Parece cada vez mais difícil que a comunidade internacional de físicos que aposta na existência da nunca encontrada matéria escura se recupere dos seguidos golpes sofridos.

Depois dos resultados contundentes de uma análise de mais de 30.000 galáxias - veja Teoria da Gravidade rival de Einstein mata matéria escura - agora outro resultado negativo para a matéria escura veio conforme uma colaboração internacional de pesquisadores publicou a análise mais precisa já feita até hoje das flutuações na radiação cósmica de fundo de raios gama.

Usando mais de seis anos de dados coletados pelo telescópio espacial Fermi, a colaboração encontrou duas classes de fontes diferentes que contribuem para o fundo de raios gama.

E entre elas não estão as hipotéticas partículas de matéria escura, que seus proponentes defendiam como possivelmente responsáveis pela emissão desses raios altamente energéticos.

Raios gama

Os raios gama são partículas de luz, ou fótons, com a maior energia no Universo e são invisíveis para o olho humano - se você tivesse uma visão de raios gama e olhasse para o céu, não veria nenhum ponto escuro. Esse fundo difuso de raios gama fluindo de todas as direções do Universo foi identificado já no final da década de 1960, e está em uma faixa diferente de energia da mais conhecida radiação cósmica de fundo de micro-ondas.

Em 2008, a NASA lançou o telescópio Fermi para mapear o universo de raios gama, e os dados vêm sendo coletados desde então - o telescópio varre continuamente o céu inteiro a cada três horas. A conclusão publicada agora é fruto da análise desses dados.

O que os dados mostram é que os emissores mais comuns de raios gama são os blazares, buracos negros supermassivos nos centros das galáxias. Em números menores, os raios gama também são produzidos por um certo tipo de estrelas, chamadas pulsares, e em enormes explosões estelares como as supernovas.

A maioria dos raios gama detectados é produzida em nossa própria galáxia (a Via Láctea), mas o telescópio Fermi também conseguiu detectar mais de 3.000 fontes extragalácticas - de acordo com a última contagem, realizada em janeiro de 2016.

Contudo, estas fontes individuais não são suficientes para explicar a quantidade total de fótons de raios gama provenientes de fora da nossa galáxia - na verdade, essas fontes respondem por apenas 25% dos raios detectados. O restante poderia ser produzido por blazares ainda não identificados, ou por outras fontes fracas demais para serem detectadas pelo Fermi.

Invisível + Indetectável = Inexistente?

As teorias dizem que uma parcela do fundo de raios gama conteria a impressão digital da ilustre partícula de matéria escura - se duas dessas partículas de matéria escura colidissem, elas se aniquilariam produzindo uma emissão de fótons de raios gama.

Até agora, o telescópio Fermi não detectou qualquer indicação de emissão de raios gama proveniente das hipotéticas partículas de matéria escura. Além disso, este último estudo não apenas não mostrou nenhuma indicação de um sinal associado com a matéria escura, como também permitiu descartar definitivamente alguns modelos de matéria escura que previam sinais detectáveis - os modelos previam sinais que os instrumentos do Fermi poderiam detectar, mas eles não foram encontrados.

"Nossas medições complementam outras campanhas de pesquisa que usaram raios gama para procurar pela matéria escura e confirmam que há pouco espaço para a emissão de raios gama induzida pela matéria escura no fundo de raios gama isotrópico," resumiu Mattia Fornasa, da Universidade de Amsterdam, na Holanda, coordenador da equipe internacional.

Estes novos resultados são condizentes com a análise dos dados de outro telescópio de raios gama, o Integral, lançado antes do Fermi.

Bibliografia:

The Angular Power Spectrum of the Diffuse Gamma-ray Emission as Measured by the Fermi Large Area Telescope and Constraints on its Dark Matter Interpretation
Mattia Fornasa, Alessandro Cuoco, Jesús Zavala, Jennifer M. Gaskins, Miguel A. Sánchez-Conde, German Gomez-Vargas, Eiichiro Komatsu, Tim Linden, Francisco Prada, Fabio Zandanel, Aldo Morselli
Physical Review D
Vol.: 94, 123005
DOI: 10.1103/PhysRevD.94.123005




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