Uma colaboração internacional de astrônomos está relatando um aumento incomum de partículas atmosféricas que pode ser uma assinatura muito procurada da matéria escura.
O satélite PAMELA em órbita, uma missão de astrofísica operada pela Itália, Rússia, Alemanha e Suécia, detectou uma quantidade excessiva de pósitrons - antimatéria equivalente a elétrons - na faixa de energia teoricamente associada ao decaimento da matéria escura. Os resultados aparecem na edição desta semana da revista Natureza.
A matéria escura é a substância invisível que responde pela maior parte da massa do nosso universo, e cuja presença pode ser inferida a partir dos efeitos gravitacionais na matéria visível. Quando as partículas de matéria escura são aniquiladas após o contato com a antimatéria, elas devem produzir uma variedade de partículas subatômicas, incluindo elétrons e pósitrons.
As antipartículas são responsáveis por uma pequena fração dos raios cósmicos e também são conhecidas por serem produzidas nas interações entre os núcleos dos raios cósmicos e os átomos no meio interestelar, que é referido como uma "fonte secundária".
Medições anteriores estatisticamente limitadas da razão entre fluxos de pósitron e elétrons foram interpretadas como evidência de uma fonte primária para os pósitrons, assim como um aumento no fluxo total de elétrons-pósitrons em energias entre 300 e 600 GeV. Fontes primárias podem incluir pulsares, microquasares ou aniquilação de matéria escura.
O principal autor do estudo, Oscar Adriani, pesquisador de astrofísica da Universidade de Florença, na Itália, e seus colegas estão relatando uma proporção de pósitrons para elétrons que aumenta sistematicamente de uma maneira que pode indicar aniquilação da matéria escura.
O novo artigo relata uma medida da fração de pósitrons na faixa de energia de 1,5 a 100GeV.
"Descobrimos que a fração de pósitrons aumenta acentuadamente em grande parte desse intervalo, de uma maneira que parece ser completamente inconsistente com fontes secundárias", escreveram os autores no Natureza papel. "Concluímos, portanto, que uma fonte primária, seja um objeto astrofísico ou aniquilação da matéria escura, é necessária." Outra fonte viável para as partículas anitmatter, além da aniquilação da matéria escura, poderia ser um pulsar, eles observam.
O PAMELA, que significa carga útil para exploração de matéria antimatéria e astrofísica dos núcleos leves, foi lançado em junho de 2006 e inicialmente previsto para durar três anos. Os cientistas da missão agora dizem que continuará a coletar dados até pelo menos dezembro de 2009, o que ajudará a determinar se os pósitrons são provenientes de aniquilação da matéria escura ou de uma única fonte próxima.
Fonte: Natureza (também há uma versão do arXiv / astro-ph aqui)
