Existe mais matéria escura do que “normal” no Universo. Mas ninguém sabe o que exatamente é matéria escura. Cientistas tentam desvendar esse mistério analisando o comportamento do Universo de diversos ângulos. Um deles é a colisão (e fusão) de buracos negros supermassivos.
Pesquisa usa mistério sobre buracos negros como janela para entender matéria escura
- Cientistas investigaram a fusão de buracos negros supermassivos e propriedades da matéria escura ao explorarem o problema do parsec final;
- Esse problema descreve a dificuldade dos buracos negros supermassivos em superar os últimos 3,2 anos-luz que os separam antes de colidirem, sugerindo a necessidade de uma força além da gravidade para concluir a fusão;
- Novos modelos matemáticos sugerem que partículas de matéria escura poderiam gerar “atrito” cósmico, auxiliando os buracos negros a superar o parsec final e fundir-se – o que desafia teorias anteriores;
- O estudo sugere uma resolução para o problema do parsec final e traz insights sobre a natureza da matéria escura, utilizando fusões de buracos negros como janela para entender as partículas misteriosas.
Uma pesquisa recente usou um mistério para começar a desvendar o outro. É que quando o assunto é essa dança cósmica entre colossos, aparece o enigma do parsec final. E a chave para resolvê-lo pode ser a matéria escura, aponta o estudo, publicado na revista Physical Review Letters em julho.
Pesquisa usa buracos negros para entender matéria escura – e vice-versa
A resolução do problema do parsec final é um grande avanço para a compreensão do Universo. E também ajuda a entender melhor a natureza da matéria escura. Para resoluções fazerem sentido na sua cabeça, você precisa entender as partes dos problemas. Vamos a elas, então.
Problema do parsec final na colisão de buracos negros
Imagine dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro no centro de uma galáxia. Um mistério intriga os cientistas: por que esses buracos negros, depois de se aproximarem bastante, acabam se fundindo?
O parsec final é a distância que separa esses buracos negros quando estão prestes a colidir. É uma distância pequena em termos cósmicos (3,2 anos-luz), mas grande o suficiente para ser um obstáculo para a fusão.
A gravidade não seria suficiente para superar essa última barreira e fazer com que os buracos negros se unissem. Por isso, cientistas acreditavam que alguma força desconhecida agia para aproximar esses gigantes cósmicos. Essa força misteriosa era o problema do parsec final.
Matéria escura como resolução do problema do parsec final
Novos modelos matemáticos sugeridos na pesquisa em questão apontam que partículas de matéria escura que interagem entre si podem resolver o problema do parsec final.
De acordo com o estudo, as partículas de matéria escura que se acumulam ao redor dos buracos negros supermassivos poderiam criar um tipo de “atrito” cósmico, desacelerando os buracos negros e fazendo com que eles se aproximassem cada vez mais, até finalmente colidir.
Mostramos que incluir o efeito anteriormente negligenciado da matéria escura pode ajudar os buracos negros supermassivos a superar esse último parsec de separação. Nossos cálculos explicam como isso pode ocorrer, em contraste com o que se pensava anteriormente.
Gonzalo Alonso-Álvarez, físico da Universidade de Toronto em entrevista ao site da instituição
Resolução do problema do parsec final e a natureza da matéria escura
Ao estudar como a matéria escura influencia a fusão de buracos negros, os pesquisadores podem obter mais pistas sobre a natureza da substância misteriosa que compõe a maior parte da matéria do Universo.
“Descobrimos que a evolução das órbitas de buracos negros é muito sensível à microfísica da matéria escura e isso significa que podemos usar observações de fusões de buracos negros supermassivos para entender melhor essas partículas”, explica o físico Alonso-Álvarez.
Além disso, os resultados obtidos na pesquisa podem ser usados para entender os halos de matéria escura que cercam galáxias por todo o Universo. Afinal, as partículas devem interagir numa escala galáctica para resolver o problema do parsec final. Foi um passo para, enfim, tornar o desconhecido menos misterioso.