‘Coração escuro’ nos confins do Universo desafia o que sabemos sobre matéria escura

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Astrônomos identificaram um objeto invisível com massa equivalente a cerca de um milhão de sóis nos confins do Universo. O objeto foi descoberto por meio de uma técnica avançada de imageamento gravitacional, que permite localizar corpos celestes totalmente escuros através da distorção que sua gravidade exerce sobre a luz.

Publicado na revista Nature Astronomy, o achado intriga a comunidade científica por possuir uma estrutura interna que desafia as teorias consagradas sobre a matéria escura. O objeto não se comporta como as galáxias ou aglomerados de estrelas conhecidos, sugerindo que nossa compreensão sobre os componentes invisíveis do cosmos pode estar prestes a mudar.

Lentes gravitacionais funcionam como lupas naturais para revelar o invisível

Para encontrar esse “perturbador” misterioso, a equipe internacional liderada por Simona Vegetti utilizou uma rede global de radiotelescópios. Ao combinarem antenas espalhadas pela Terra, os cientistas criaram um super-telescópio virtual capaz de captar detalhes minúsculos a bilhões de anos-luz de distância.

O alvo da observação foi o sistema JVAS B1938+666, onde uma galáxia massiva atua como uma lente que amplia a luz de um jato de rádio ainda mais remoto. No meio desse caminho, os pesquisadores notaram uma pequena anomalia gravitacional que revelou a presença do objeto.

O corpo detectado é extraordinário por ser completamente escuro, sem qualquer emissão de luz detectável pelos instrumentos atuais. Ele possui um centro extremamente denso, equivalente a um buraco negro, cercado por um disco de matéria que se estende por mais de 450 anos-luz.

Diferente das galáxias anãs tradicionais, que possuem estrelas espalhadas, esse objeto concentra sua massa de forma muito compacta. Essa anatomia bizarra fez com que os pesquisadores testassem 23 modelos matemáticos diferentes, mas nenhum dos cenários convencionais conseguiu explicar perfeitamente o que foi observado.

A localização exata do objeto é outro ponto de destaque. Situado a cerca de 11 bilhões de anos-luz da Terra, trata-se do corpo mais distante já identificado exclusivamente por seus efeitos gravitacionais. Isso abre uma janela para o estudo de estruturas primordiais no universo jovem.

Mistério cósmico coloca em xeque os principais modelos da matéria escura

A existência desse objeto desafia os pilares da cosmologia moderna, conhecidos como matéria escura fria e morna. Essas teorias preveem como a massa invisível deveria se agrupar, mas nenhuma delas antecipava um corpo tão pequeno com um núcleo tão concentrado.

Uma das explicações possíveis aponta para a chamada matéria escura auto-interagente. Nesse modelo, as partículas invisíveis poderiam colidir entre si, perdendo energia e causando o colapso do núcleo do objeto para formar um buraco negro central de forma natural e sem a necessidade de estrelas.

Este é o terceiro objeto com características estranhas encontrado por meio dessa técnica, o que reforça a ideia de que não estamos lidando com um erro isolado. Se mais corpos assim forem descobertos, a ciência terá que admitir que a matéria escura pode não ser tão passiva quanto acreditamos.

O próximo passo envolve o uso de instrumentos ainda mais potentes, como o telescópio espacial James Webb, para procurar qualquer vestígio de brilho infravermelho. Caso o objeto continue invisível mesmo para o Webb, a hipótese de uma nova física baseada em partículas exóticas ganhará ainda mais força entre os especialistas.

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Compreender a natureza desse “coração escuro” é fundamental para decifrar como o Universo se organizou logo após o Big Bang. O que começou como uma simples distorção na luz de um jato de rádio pode acabar reescrevendo livros didáticos sobre o que compõe 85% da massa do Universo.

(Essa matéria também usou informações do Instituto Max Planck.)