Quase um século após a sua proposta inicial, a matéria escura, uma substância invisível que se acredita formar uma teia cósmica ao redor das galáxias, pode ter finalmente dado sinais de sua existência. Cientistas ainda investigam a composição da matéria escura e a veracidade de sua presença no universo, mas um estudo recente pode ter trazido à tona as primeiras evidências diretas dessa enigmática substância.

Embora mais investigações sejam necessárias para descartar explicações alternativas, caso as descobertas sejam confirmadas, este marco poderia ser considerado um ponto de virada na longa busca pela matéria escura, que se estima compor cerca de 27% do cosmos.

O professor Tomonori Totani, astrofísico da Universidade de Tóquio, afirmou: “esta pode ser uma descoberta crucial para desvendar a natureza da matéria escura”, referindo-se à emissão de raios gama do centro da Via Láctea que aparentam possuir a assinatura dessa substância.

A primeira descrição da matéria escura ocorreu na década de 1930, quando o astrônomo suíço Fritz Zwicky observou que galáxias distantes giravam mais rapidamente do que a massa permitia. Essas observações levaram à teoria de que existe uma forma de matéria que não emite nem absorve luz, mas exerce uma força gravitacional invisível sobre as galáxias que a cercam.

Cientistas têm procurado partículas de matéria escura desde então; no entanto, até o momento, detectores em solo, telescópios espaciais e enormes máquinas como o Grande Colisor de Hádrons, próximo a Genebra, não conseguiram resultados conclusivos.

Uma das várias teorias sobre a matéria escura sugere que ela seja composta por partículas massivas com interação fraca (WIMPs), que são mais pesadas que os prótons encontrados nos átomos e interagem minimamente com a matéria comum. Quando duas WIMPs colidem, elas podem se aniquilar, liberando outras partículas e um fluxo de raios gama.

Para investigar possíveis sinais da matéria escura, Totani analisou dados do Telescópio Espacial Fermi da NASA, especializado na detecção dos fótons mais energéticos do espectro eletromagnético. Ele identificou um padrão de raios gama que parecia corresponder à forma do halo da matéria escura, que se espalha em uma esfera a partir do núcleo da galáxia.

“O sinal corresponde de perto às propriedades da radiação gama prevista para ser emitida pela matéria escura”, informou Totani ao The Guardian. Os detalhes desse estudo foram publicados no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Próximos passos

Se as observações de Totani forem realmente relacionadas à matéria escura, isso sugeriria que ela é composta por partículas elementares com massa 500 vezes maior que a do próton. Contudo, será necessário realizar muito mais trabalho para excluir outros processos astrofísicos ou emissões de fundo que poderiam justificar esses sinais.

O professor Totani mencionou que o “fator decisivo” seria detectar raios gama com o mesmo espectro em outras regiões do espaço, como nas galáxias anãs. No entanto, o professor Justin Read, astrofísico da Universidade de Surrey, destacou que a ausência de sinais significativos provenientes dessas galáxias contraria fortemente a possibilidade de que Totani tenha observado raios gama resultantes da aniquilação das partículas de matéria escura.

O professor Kinwah Wu, astrofísico teórico da University College London (UCL), também fez um apelo por cautela. “Aprecio o trabalho árduo e a dedicação do autor, mas precisamos de evidências extraordinárias para uma afirmação extraordinária”, disse ele. “Esta análise ainda não atingiu esse patamar. É um trabalho que serve de incentivo para que os pesquisadores da área continuem insistindo.”