Um sistema estelar peculiar observado pelo satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia, tem intrigado astrônomos há algum tempo.
Inicialmente, acreditava-se que se tratava de uma estrela orbitando um buraco negro, mas agora dois astrônomos estão desafiando essa teoria com uma proposta ainda mais surpreendente: a presença de uma estrela de matéria escura invisível, até então hipotética (POMBO, 2023).
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O sistema consiste em uma estrela semelhante ao Sol com uma companheira misteriosa.
A estrela tem massa um pouco menor que a do Sol e uma composição química similar.
Já sua companheira é muito mais massiva, tendo cerca de 11 vezes a massa solar.
Elas orbitam uma à outra a uma distância equivalente à órbita de Marte ao redor do Sol, completando uma órbita a cada 188 dias terrestres.
Inicialmente, cogitou-se que a companheira escura poderia ser um buraco negro, o que explicaria as observações orbitais.
No entanto, essa hipótese apresenta desafios, pois buracos negros se formam a partir da morte de estrelas muito massivas.
Para essa situação ocorrer, seria necessário que uma estrela semelhante ao Sol se formasse em parceria com um desses monstros.
Embora não seja impossível, essa explicação exigiria um ajuste extremamente preciso para que essa combinação ocorresse e esses objetos se orbitassem por milhões de anos.
Diante dessa hipótese improvável, os pesquisadores estão propondo uma explicação ainda mais intrigante: a companheira invisível pode ser um aglomerado de partículas de matéria escura, ou seja, uma estrela de matéria escura.
A matéria escura é uma forma invisível de matéria que compõe a maior parte da massa das galáxias.
Embora ainda não tenhamos uma compreensão completa de sua natureza, uma das teorias sugere que a matéria escura pode formar aglomerados, especialmente se for composta por um novo tipo de partícula chamada bóson.
Os bósons são as partículas responsáveis pela transmissão das forças fundamentais da natureza, como o fóton, que é o bóson que carrega a força eletromagnética.
A existência de outros tipos de bósons além dos conhecidos no Modelo Padrão da física de partículas não é descartada.
De acordo com essa teoria, os bósons de matéria escura teriam a capacidade de formar aglomerados, inclusive com tamanhos comparáveis ao de sistemas estelares, que seriam chamados de estrelas bosônicas.
As estrelas bosônicas seriam totalmente invisíveis, uma vez que a matéria escura não interage com outras partículas nem com a luz.
Sua detecção só seria possível por meio da influência gravitacional que exerceriam sobre o ambiente ao seu redor, como uma estrela comum orbitando uma estrela bosônica.
Os pesquisadores destacam que um modelo simples de matéria escura bosônica poderia explicar os dados observados no sistema estelar estudado pelo Gaia.
Substituir a hipótese do buraco negro por uma estrela bosônica poderia fornecer uma explicação consistente para todas as observações realizadas.
Embora ainda seja improvável que essa descoberta represente uma estrela bosônica, os pesquisadores enfatizam a importância de realizar observações adicionais para confirmar ou refutar essa possibilidade.
Esse sistema estelar único oferece uma oportunidade rara de estudar o comportamento da gravidade em condições extremas, permitindo testar a teoria da relatividade geral de Einstein.
Além disso, caso seja confirmada a presença de uma estrela bosônica, esse sistema se tornaria um laboratório experimental ideal para explorar e aprimorar nossos modelos teóricos sobre a natureza da matéria escura.
Referências
POMBO, Alexandre M.; SALTAS, Ippocratis D. A Sun-like star orbiting a boson star. arXiv preprint arXiv:2304.09140, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 24 maio 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. Primeira estrela de matéria escura pode ter sido detectada por astrônomos. Ciência Mundo, maio 2023. Disponível em: . Acesso em: 29 fev 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.
