A matéria escura permanece em grande parte misteriosa, mas os astrofísicos continuam tentando desvendar esse mistério. A descoberta de ondas gravitacionais no ano passado pelo Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) pode ter aberto uma nova janela para o mistério da matéria escura. Digite o que é conhecido como "buracos negros primordiais".
Teóricos previram a existência de partículas chamadas Partículas Massivas de Interação Fraca (WIMPS). Esses WIMPs podem ser do que a matéria escura é feita. Mas o problema é que não há evidências experimentais para fazer o backup. O mistério da matéria escura ainda é um arquivo de caso aberto.
Quando o LIGO detectou ondas gravitacionais no ano passado, renovou o interesse em outra teoria tentando explicar a matéria escura. Essa teoria diz que a matéria escura pode realmente estar na forma de buracos negros primordiais (PBHs), não nos WIMPS mencionados acima.
Os buracos negros primordiais são diferentes dos buracos negros em que você provavelmente está pensando. Esses são chamados buracos negros estelares e se formam quando uma estrela grande o suficiente entra em colapso em si mesma no final de sua vida. O tamanho desses buracos negros estelares é limitado pelo tamanho e evolução das estrelas das quais eles se formam.
Ao contrário dos buracos negros estelares, os buracos negros primordiais se originaram em flutuações de matéria de alta densidade durante os primeiros momentos do Universo. Eles podem ser muito maiores ou menores que os buracos negros estelares. PBHs podem ser tão pequenos quanto asteróides ou tão grandes quanto 30 massas solares, ainda maiores. Eles também podem ser mais abundantes, porque não precisam de uma estrela de massa grande para se formar.
Quando dois desses PBHs maiores que cerca de 30 massas solares se fundem, eles criam as ondas gravitacionais detectadas pelo LIGO. A teoria diz que esses buracos negros primordiais seriam encontrados nos halos das galáxias.
Se houver um número suficiente desses PBHs de tamanho intermediário nos halos galácticos, eles afetarão a luz dos quasares distantes à medida que passam através do halo. Esse efeito é chamado de "micro-lente". A micro-lente concentraria a luz e faria os quasares parecerem mais brilhantes.
O efeito dessa micro-lente seria mais forte quanto maior a massa de um PBH, ou mais abundantes os PBHs no halo galáctico. Não podemos ver os próprios buracos negros, é claro, mas podemos ver o aumento do brilho dos quasares.
Trabalhando com essa suposição, uma equipe de astrônomos do Instituto de Astrofísica de Canarias examinou o efeito de micro-lentes nos quasares para estimar o número de buracos negros primordiais de massa intermediária nas galáxias.
“Os buracos negros cuja fusão foi detectada pelo LIGO provavelmente foram formados pelo colapso de estrelas e não eram buracos negros primordiais.” -Evencio Mediavilla
O estudo analisou 24 quasares com lente gravitacional, e os resultados mostram que são estrelas normais como o nosso Sol que causam o efeito de micro-lente em quasares distantes. Isso descarta a existência de uma grande população de PBHs no halo galáctico. "Este estudo implica", diz Evencio Mediavilla, "que não é provável que buracos negros com massas entre 10 e 100 vezes a massa do Sol constituam uma fração significativa da matéria escura". Por esse motivo, os buracos negros cuja fusão foi detectada pelo LIGO provavelmente foram formados pelo colapso de estrelas e não eram buracos negros primordiais ”.
Dependendo da sua perspectiva, isso responde a algumas de nossas perguntas sobre a matéria escura ou apenas aprofunda o mistério.
Podemos ter que esperar muito tempo para sabermos exatamente o que é a matéria escura. Mas os novos telescópios que estão sendo construídos em todo o mundo, como o Telescópio Europeu Extremamente Grande, o Telescópio Gigante de Magalhães e o Telescópio Grande de Pesquisa Sinóptica, prometem aprofundar nossa compreensão de como a matéria escura se comporta e como ela molda o Universo.
É apenas uma questão de tempo até que o mistério da matéria escura seja resolvido.
