A humanidade “viu” matéria escura pela primeira vez — bem aqui na nossa galáxia.

A corrida para descobrir a matéria escura pode estar na reta final: o astrofísico japonês Tomonori Totani, da Universidade de Tóquio, não poupou palavras ao anunciar: “Se entendi corretamente, esta é a primeira vez que a humanidade ‘viu’ matéria escura. E descobriu-se que a matéria escura é uma nova partícula, não incluída no atual Modelo Padrão da física de partículas. Este é um grande avanço na astronomia e na física.”

Brilho de raios gama no disco da Via Láctea. Crédito da imagem: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

O trabalho do pesquisador foi publicado em 25 de novembro no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Ele analisou 15 anos de dados coletados pelo Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama (agora desativado). Um mês antes, um estudo semelhante foi conduzido por uma equipe internacional de cientistas liderada por pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos. No entanto, diferentemente de seus colegas, que se concentraram no disco da Via Láctea, Tomonori Totani examinou dados de todo o halo da nossa galáxia — uma abordagem muito mais difícil, mas também mais produtiva.

Ambos os estudos sugerem que as partículas de matéria escura são representadas por hipotéticos “WIMPs” (partículas massivas de interação fraca). De acordo com a teoria atual, quando WIMPs e suas antipartículas colidem, elas se aniquilam, produzindo uma variedade de partículas, incluindo fótons de raios gama que podemos observar. Se detectarmos radiação gama em regiões onde não existe nada, a fonte dessa radiação pode ser matéria escura.

Radiação gama no halo da nossa galáxia proveniente de fontes invisíveis, excluindo o disco (barra cinza). Crédito da imagem: Tomonori Totani

Astrônomos americanos compilaram um possível mapa da atividade de WIMPs no disco galáctico, que contém muitas outras fontes potenciais de raios gama. Isso também pode ser explorado mais a fundo. Um cientista japonês analisou dados fora do disco galáctico, superando simultaneamente as dificuldades de detectar um sinal fraco nessa vasta região do espaço. O mapa que ele compilou mostrou a distribuição da radiação gama proveniente de fontes invisíveis e correspondeu à aparência que um halo de matéria escura em nossa galáxia poderia ter.

O cientista acredita ter finalmente encontrado matéria escura em uma de suas faixas de energia (massa) previstas — em torno de 20 GeV. Esses dados serão verificados por outros pesquisadores. No entanto, esta é a melhor evidência que a ciência tem até o momento para a existência de matéria escura.