Estudo revela que a matéria escura pode interagir com a matéria normal para além da gravidade.

Porque é que chamamos “matéria escura” à matéria escura?

A designação “matéria escura” não existe por se tratar de uma substância sombria. O motivo é outro: a matéria escura não interage com a luz.

A distinção parece pequena, mas é decisiva. A matéria comum pode parecer escura porque absorve luz. É por isso que, por exemplo, conseguimos ver a sombra de nuvens moleculares recortada contra o brilho difuso das estrelas da Via Láctea. Isso só acontece porque a luz e a matéria conseguem estabelecer uma ligação.

Luz, carga eléctrica e a matéria escura

A luz é uma onda electromagnética, e os átomos têm electrões e protões com carga eléctrica. Por essa razão, a matéria pode emitir, absorver e dispersar luz. A matéria escura, por sua vez, não tem carga eléctrica. Não possui um mecanismo para “se ligar” à luz e, assim, quando a luz e a matéria escura se cruzam, atravessam-se mutuamente sem efeito aparente.

Tudo o que observamos até hoje indica que a matéria escura e a luz apenas têm a gravidade em comum.

A gravidade como pista: lentes e superenxames

Quando a matéria escura se concentra em redor de uma galáxia, por exemplo, a sua atracção gravitacional pode desviar a luz. Por causa disso, é possível mapear a distribuição de matéria escura no Universo observando a forma como a luz é “lenteada” gravitacionalmente à sua volta.

Também sabemos que a matéria escura e a matéria comum interagem por via gravitacional. A atracção da matéria escura faz com que as galáxias se juntem e formem superenxames.

A pergunta em aberto: será que só interagem pela gravidade?

Uma questão que continua sem resposta é se a matéria escura e a matéria comum interagem apenas através da gravidade. Se um átomo e uma partícula de matéria escura se cruzassem, passariam mesmo um pelo outro sem qualquer outro tipo de interacção?

Como ainda não observámos directamente partículas de matéria escura, só podemos especular. Ainda assim, a maioria dos modelos de matéria escura defende que a gravidade é o único elo com a luz e com a matéria comum. A matéria escura e a matéria comum acumulam-se em torno uma da outra, mas não colidem nem se fundem como acontece com nuvens interestelares.

Um novo estudo sobre matéria escura sugere interacção directa

No entanto, um estudo recente indica que as duas interagem, o que pode expor nuances subtis desta substância misteriosa.

A investigação analisou seis galáxias anãs ultra-ténues, ou UFDs (do inglês ultrafaint dwarf galaxies). São galáxias satélite próximas da Via Láctea que parecem conter muito menos estrelas do que a sua massa faria supor.

Isto acontece porque são compostas sobretudo por matéria escura. Se a matéria comum e a matéria escura apenas interagirem gravitacionalmente, então a distribuição das estrelas nestas pequenas galáxias deverá seguir um padrão específico. Se, pelo contrário, a matéria comum e a matéria escura tiverem interacções directas, essa distribuição deverá ficar enviesada.

Simulações e comparação com observações

Para testar a hipótese, a equipa realizou simulações informáticas para ambos os cenários. Concluíram que, no modelo sem interacção directa, a distribuição estelar deveria tornar-se mais densa no centro das UFDs e mais difusa nas extremidades.

Já no modelo com interacção, a distribuição das estrelas deveria ser mais uniforme. Ao comparar estas previsões com as observações das seis galáxias, verificaram que o modelo com interacção correspondia ligeiramente melhor aos dados.

Assim, tudo indica que a matéria escura e a matéria comum interagem de formas que vão além da simples atracção gravitacional.

Ainda não existe informação suficiente para determinar com precisão a natureza dessa interacção, mas o simples facto de haver algum tipo de interacção já é, por si só, inesperado.

Isso implica que os modelos tradicionais de matéria escura estão, pelo menos em parte, errados. E pode também abrir caminho a novos métodos para detectar matéria escura directamente. Com o tempo, talvez consigamos finalmente resolver o enigma deste material escuro, mas não totalmente invisível.

Este artigo foi originalmente publicado pela Universo Hoje. Leia o artigo original.