MADRID 3 mar. (EUROPA PRESS) -
Com apenas quatro horas de observações, medições precisas observando galáxias na faixa do infravermelho com uma nova tecnologia espectrográfica estabeleceram novos limites para a vida da matéria escura.
No último século, os cosmólogos têm se debatido com uma aparente inconsistência no que viram no universo. As observações da rotação das galáxias, por exemplo, implicam que há muito mais massa do que podemos ver. Os físicos têm chamado essa massa "ausente" de "matéria escura". O que torna a busca pela matéria escura fenomenalmente difícil é o fato de que não apenas não podemos vê-la, mas também não temos uma ideia clara do que estamos procurando.
TELESCÓPIO MAGELLAN NO CHILE
Agora, os pesquisadores começaram a usar uma combinação de modelagem e observações de última geração para limitar as propriedades que a matéria escura pode ter. Em um desenvolvimento recente, uma equipe de cientistas no Japão, liderada pelo Professor Associado Wen Yin da Universidade Metropolitana de Tóquio, usou uma nova técnica de espectrografia para observar a luz que chega de duas galáxias, Leo V e Tucana II. Eles usaram o telescópio Magellan Clay, de 6,5 metros de largura, no Chile, para coletar a luz que chegava, prestando muita atenção à região infravermelha do espectro.
A equipe se concentrou em um candidato promissor de matéria escura, a partícula semelhante ao áxion (ALP), e analisou como ela "decai" e emite luz espontaneamente. Os principais modelos teóricos tornam a parte do infravermelho próximo do espectro um local particularmente promissor para observação. No entanto, o infravermelho também é uma parte lotada e confusa do espectro eletromagnético. Isso se deve à grande variedade de ruídos e interferências de outras fontes. Os exemplos incluem a luz zodiacal, a fraca dispersão da luz solar pela poeira interestelar e a luz emitida pela atmosfera à medida que é aquecida pelo sol. Para solucionar esse problema, em seu trabalho anterior, eles propuseram uma nova técnica que utiliza o fato de que a radiação de fundo tende a incluir uma faixa mais ampla de comprimentos de onda, enquanto a luz de um processo de decaimento específico é mais fortemente inclinada para uma faixa estreita. Assim como a luz que se derrama sobre um prisma se torna mais fraca à medida que as diferentes cores se tornam cada vez mais dispersas, os eventos de decaimento confinados a uma faixa estreita se tornam cada vez mais nítidos. Vários espectrógrafos infravermelhos de última geração, como o NIRSpec no Telescópio Espacial James Webb, o WINERED no Telescópio Magellan Clay e muitos outros, podem ser usados para implementar essa técnica, transformando esses instrumentos em excelentes detectores de matéria escura.
O LIMITE MAIS RÍGIDO PARA A VIDA ÚTIL DA MATÉRIA ESCURA
Graças à precisão da tecnologia WINERED, eles conseguiram explicar toda a luz que detectaram no infravermelho próximo com uma precisão estatística significativa. O fato de não ter sido encontrado nenhum decaimento foi então usado para definir limites superiores para a frequência desses eventos de decaimento ou um limite inferior para a vida útil das partículas ALP. Seu novo limite inferior em segundos é 10 com 25 a 26 zeros depois, ou seja, de dez a cem milhões de vezes a idade do universo.
A descoberta é significativa não apenas pelo fato de ser o limite mais rigoroso já estabelecido para a vida útil da matéria escura. O trabalho utiliza tecnologia de ponta da cosmologia infravermelha para resolver problemas da física fundamental de partículas. E, embora suas conclusões sejam baseadas em uma análise rigorosa dos dados até o momento, há indícios de anomalias ou "excessos" que oferecem a perspectiva tentadora de uma detecção real da matéria escura com mais dados e mais análises. A busca pela peça que falta em nosso universo continua.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático