A busca pela matéria escura, um dos maiores enigmas da física moderna, nos conduz a realizar experimentos em lugares inusitados.
Recentemente, uma pesquisa levantou a intrigante possibilidade de que o próprio Sol pode abrigar partículas de matéria escura em seu núcleo (MAITY, 2023).
Essa ideia, embora especulativa, apresenta um método para sua detecção, envolvendo neutrinos.
A matéria escura é uma substância hipotética que compõe a maior parte da massa do Universo, mas até agora não foi observada diretamente.
Ela não interage com a luz ou com a matéria comum, tornando sua detecção extremamente desafiadora.
Várias teorias foram propostas para desvendar sua natureza, e agora, uma delas sugere que a matéria escura pode se acumular em regiões densas como o núcleo do Sol.
Segundo os pesquisadores, o Sol, com sua alta densidade, proporciona um ambiente ideal para a captura de partículas de matéria escura ao longo de bilhões de anos.
A teoria é que, mesmo que essas partículas interajam com a matéria escura de forma rara, a vasta quantidade de tempo que o Sol teve para acumulá-las poderia resultar em uma concentração significativa em seu núcleo.
O aspecto chave dessa hipótese envolve os neutrinos.
Neutrinos são partículas subatômicas extremamente leves e com carga elétrica neutra.
Eles interagem muito fracamente com a matéria, o que torna sua detecção um grande desafio.
Para capturar os neutrinos, os cientistas usam dados de laboratórios de detecção subterrâneos, como o IceCube, que está abaixo de uma camada significativa de gelo da Antártica.
Imagem: Christopher Michel em Wikimedia Commons.
A hipótese de pesquisa é a seguinte:
“Se o Sol gera neutrinos como subprodutos de suas reações nucleares normais, e a matéria escura estiver presente em seu núcleo, então poderíamos observar um aumento na taxa de detecção de neutrinos de alta energia no IceCube, quando a matéria se desintegra no processo de fusão nuclear”.
No entanto, os dados atuais não corroboram essa hipótese.
As taxas de detecção de neutrinos vindos do Sol permaneceram como as previsões das reações nucleares normais do nosso astro-rei, ou seja, nada se alterou.
Isso impõe restrições severas às propriedades das partículas de matéria escura, caso elas estejam presentes no núcleo do Sol.
Essas restrições têm implicações importantes para as teorias de matéria escura de alta massa, limitando as possibilidades de como essas partículas podem interagir com a matéria comum e serem detectadas.
Os pesquisadores, no entanto, ficaram satisfeitos com essa pesquisa, pois esses resultados foram obtidos sem a necessidade de novos e custosos experimentos, aproveitando os dados já disponíveis.
A busca pela matéria escura continua a ser um desafio científico significativo, e a exploração de abordagens criativas usando experimentos existentes pode revelar insights surpreendentes sobre esse mistério cósmico em constante evolução.
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Referências
MAITY, Tarak Nath et al. Neutrinos from the Sun can discover dark matter-electron scattering. arXiv preprint arXiv:2308.12336, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 22 set 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. Partículas “fantasma” do Sol podem nos revelar a matéria escura. Ciência Mundo, set 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
