Pouco se sabe sobre a matéria escura: ela compõe cerca de 83% do universo e é responsável pela maior parte da atração gravitacional. Só que interage muito pouco (ou nada) com a matéria normal. Sem essas interações fica difícil cravar qualquer coisa.
Agora, um novo estudo aponta a possibilidade do radiotelescópio Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA), na África do Sul, fornecer mais informações sobre a matéria escura.
Por enquanto, a pesquisa foi publicada apenas como preprint, o que significa que ainda não foi revisada por cientistas independentes nem publicada em uma revista científica.
Um pensamento popular sobre a matéria escura é o de que ela é um novo tipo de partícula. Na teoria mais aceita, essas partículas são conhecidas como WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle, do inglês).
Em tese, elas são muito mais pesadas do que as partículas de matéria regular, como prótons e elétrons. Às vezes, as WIMPs decaem em matéria regular, criando uma pequena explosão. Se isso acontecer mesmo, elas poderiam interagir com a luz de 21 centímetros — algo que é detectável por instrumentos humanos.
Luz de 21 centímetros?
Uma das principais características do hidrogênio é sua linha de 21 centímetros, que consiste em uma emissão fraca de luz na banda rádio com esse tamanho. Ela pode ser emitida espontaneamente e tem um comprimento de onda muito específico. Por estes motivos, cientistas costumam utilizá-la para medir o movimento de diferentes objetos astronômicos pelo cosmos.
Por exemplo, um dos primeiros usos dessa técnica foi medir o movimento do hidrogênio na Via Láctea e em outras galáxias próximas. Em geral, foi isso que permitiu a descoberta da matéria escura.
Agora, se as partículas WIMPs forem realmente neutras e interagirem com outros elementos por ação da gravidade, isso significa que a matéria negra interagiu com a luz de 21 centímetros — que foi basicamente a única luz emitida durante este período.
O telescópio HERA
Quando entrar em operação, o HERA mapeará a estrutura em larga escala do hidrogênio durante o período entre a explosão do Big Bang e o surgimento das primeiras estrelas e galáxias.
Neste momento, o universo estava cheio de matéria escura e nuvens mornas de gás de hidrogênio. Segundo o estudo, o radiotelescópio é capaz de detectar o efeito das WIMPs na linha de 21 centímetros inicial do universo. E teria dados suficientes para fazer isso após 1.000 horas de observação.
De acordo com os pesquisadores, mesmo que o HERA não detecte evidências de decaimento da matéria escura, ainda será um grande avanço. Isso porque essa barreira serviria para descartar alguns modelos de WIMPs, aproximando a humanidade de um melhor conhecimento sobre matéria-escura.
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