Podemos ter encontrado matéria escura por acidente. Em 2019, na verdade.
Não é um sucesso confirmado. Ainda não. Mas os cientistas estão a observar os detritos das colisões de buracos negros – ondulações no espaço-tempo – e pensam que há um fantasma na máquina. Especificamente, a sombra de uma nuvem de matéria escura.
Físicos dos EUA e da Europa têm uma nova teoria. Se dois buracos negros se colidirem dentro de uma nuvem espessa dessa matéria invisível, as ondas gravitacionais que gritam pelo cosmos carregam uma assinatura única. Como uma impressão digital deixada na poeira.
Eles testaram sua matemática em dezenas de eventos registrados. Quase todas eram fusões a vácuo enfadonhas. Apenas violência cósmica padrão no vazio.
Um era diferente.
Um evento de julho de 2019 – designado GW190720 – não se enquadra nos moldes de uma fusão limpa. Ele se encaixa no modelo de buracos negros dançando através de uma densa névoa de partículas ultraleves.
É provocativo. Não é uma prova. Mas é uma dica.
“Usar buracos negros para procurar matéria escura seria fantástico.”
Rodrigo Vicente, da Universidade de Amsterdã, acredita que isso abre uma escala totalmente nova para a exploração. Escalas menores. Lugares que não podemos tocar, apenas ouvir.
Aqui está o pano de fundo, porque você precisa entender a história para entender o hype.
Em 1916, Einstein disse que a gravidade era a curvatura do espaço-tempo. Ele previu que objetos massivos que se movessem com rapidez suficiente – como estrelas de nêutrons ou buracos negros – abalariam o universo como um sino. Essas ondulações são ondas gravitacionais.
Demorou até 2016 para ouvir esse toque claramente. LIGO captou o som. Desde então, centenas de sinos foram gravados. Cada sinal conta uma história sobre as massas envolvidas. Geralmente é simples. Um buraco grande come um buraco pequeno. Duas estrelas de nêutrons se beijam e explodem.
Mas o que mais há na sala quando eles se fundem?
O novo estudo pergunta isso.
A matéria escura constitui a maior parte da matéria do universo. Não sabemos o que é. Nós apenas sabemos que isso influencia as coisas. Uma teoria popular diz que é feito de partículas ultraleves que agem como ondas. Se você colocar um buraco negro giratório perto desse campo de ondas, ele arrastará tudo. Isso distorce a neblina.
Quando um segundo buraco negro colide com o primeiro, essa névoa resiste. Isso muda a dança. A onda gravitacional resultante parece ligeiramente errada. Diferente de uma fusão em um vácuo absoluto.
Os pesquisadores construíram um modelo dessa interferência. Em seguida, verificaram 28 sinais da rede LVK – LIGO nos EUA, Virgo na Itália, KAGRA no Japão.
Vinte e sete eram aspiradores. Limpar. Previsível.
O evento GW190729 apareceu com uma assinatura mais confusa. Do tipo que você esperaria se a matéria escura estivesse lá, espessa e presente, interferindo nos momentos finais antes da colisão.
É definitivo?
Não.
Josu Aurrekoetxea, do MIT, diz que as estatísticas não são fortes o suficiente para reivindicar uma vitória. Ele diz que grupos independentes precisam verificar o trabalho. No momento, estamos apenas arranhando a superfície.
“Sem modelos de forma de onda como os nossos, poderíamos detectar fusões de buracos negros, na matéria escura, mas classificá-las como tendo ocorrido, no vácuo.”
Esse é o risco. Poderíamos tê-los ouvido o tempo todo, mas os chamamos de outra coisa.
Ainda assim, a incerteza permanece enorme. Talvez a matéria escura não forme nuvens. Talvez sejam WIMPs. Talvez sejam MACHOs. Talvez interaja com o eletromagnetismo. Talvez ela nem exista e simplesmente tenhamos uma má compreensão da gravidade.
O céu está barulhento. Os dados estão lá. Mas a resposta ainda está escondida na estática. Continuamos ouvindo.
