Matéria não tão escura? Substância misteriosa pode deixar vestígios de coloração vermelhas e azuis na matéria escura!

"É uma pergunta bastante incomum de se fazer no mundo científico, porque a maioria dos pesquisadores concordaria que a matéria escura é escura, mas nós mostramos que mesmo a matéria escura que é do tipo mais escuro imaginável, ainda poderia ter uma espécie de assinatura de cor."

Notícia

Por Sharmila Kuthunur

Traduzido e adaptado por Marco Centurion

Esta composição mapeia a matéria no aglomerado de galáxias 1E 0657-556. Dois aglomerados rosa na imagem contêm a maior parte da matéria "normal", ou bariônica. No entanto, as áreas azuis nesta imagem mostram onde os astrônomos calcularam que a maior parte da massa dos aglomerados deve estar. A maior parte da matéria nos aglomerados (azul) está claramente separada da matéria normal (rosa), fornecendo evidência direta de que quase toda a matéria nos aglomerados é escura. (Créditos da imagem: Raio-X: NASA/CXC/M.Markevitch et al.; Óptico: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Mapa de Lente Gravitacional: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.)

A matéria escura, um dos segredos mais bem guardados do universo, pode estar há todo esse tempo pintando silenciosamente o cosmos com tons detectáveis e tênues de vermelho e azul, sugere um novo estudo.

A matéria escura constitui mais de 80% da matéria no universo, no entanto, ela não emite, absorve ou reflete luz, tornando-a impossível de ser observada diretamente. Agora, um novo estudo teórico de cientistas da Universidade de York, no Reino Unido, sugere que a luz que passa por regiões do espaço ricas em matéria escura pode adquirir um matiz fraco, ligeiramente vermelho ou azul, dependendo do tipo de matéria escura que encontrar.

O efeito seria extraordinariamente sutil, fraco demais para os telescópios atuais detectarem, mas potencialmente mensurável com a próxima geração de observatórios ultra sensíveis, dizem os pesquisadores.

"É uma pergunta bastante incomum de se fazer no mundo científico, porque a maioria dos pesquisadores concordaria que a matéria escura é só escura. Mas nós mostramos que mesmo a matéria escura que é do tipo mais escuro imaginável, ainda poderia ter uma espécie de assinatura de cor."

disse o coautor do estudo Mikhail Bashkanov, da Universidade de York, em um comunicado.

A equipe compara o conceito à "regra dos seis apertos de mão", a teoria do século XX de que quaisquer duas pessoas na Terra estão conectadas por uma cadeia de, no máximo, seis conhecidos. De forma semelhante, o estudo sugere que, mesmo que a matéria escura não interaja diretamente com a luz, ela pode fazê-lo indiretamente através de partículas intermediárias que ambos os lados "conhecem", incluindo o bóson de Higgs, a infame "partícula de Deus" que representa o campo de Higgs, responsável por dar massa a outras partículas.

Esse elo indireto poderia permitir que os fótons, as partículas de luz, se espalhassem de forma muito leve a partir de partículas de matéria escura, deixando para trás um sussurro de "impressão digital" de cor ou polarização na luz, sugere o estudo.

"É uma ideia fascinante, e o que é ainda mais emocionante é que, sob certas condições, essa 'cor' pode realmente ser detectável. Com o tipo certo de telescópios de próxima geração, poderíamos medi-la."

disse Bashkanov no comunicado.

Em seu estudo, que pode ser lido aqui, publicado no início deste mês na revista Physics Letters B, Bashkanov e sua equipe realizaram o que dizem ser os primeiros cálculos detalhados de quão fortemente a luz poderia se espalhar ao passar pela matéria escura.

Os resultados sugerem que, se a matéria escura for composta de Partículas Massivas de Interação Fraca, ou WIMPs, que interagem através da força nuclear fraca, então a luz que passa por uma região rica em WIMPs perderia primeiro alguns de seus fótons azuis de alta energia, deixando a luz transmitida ligeiramente avermelhada. Em contraste, se a matéria escura interage apenas através da gravidade, os fótons se espalhariam de maneira oposta, dando à luz um leve desvio para o azul, observa o estudo.

Em ambas as situações, as interações são mínimas, mas não zero, dizem os pesquisadores, o que significa que a matéria escura poderia deixar para trás uma "impressão digital" detectável na luz que viaja através de suas regiões densas, como os centros de galáxias ou aglomerados de galáxias.

Seus cálculos mostram que esses efeitos poderiam distorcer levemente o espectro de luz de objetos distantes. O brilho de uma galáxia, por exemplo, pode parecer microscopicamente mais vermelho ou mais azul dependendo do tipo dominante de matéria escura entre ela e a Terra. Em princípio, tais diferenças poderiam ajudar os cientistas a distinguir entre modelos de matéria escura com base em se a luz cósmica tende para o vermelho ou para o azul ao viajar pelo espaço rico em matéria escura.

"Neste momento, os cientistas estão gastando bilhões construindo experimentos diferentes, alguns para encontrar WIMPs, outros para procurar áxions ou fótons escuros. Nossos resultados mostram que podemos restringir onde e como devemos olhar no céu, potencialmente economizando tempo e ajudando a concentrar esses esforços."

disse Bashkanov no mesmo comunicado.

Detectar mudanças tão pequenas exigiria telescópios ultra-precisos e uma análise minuciosa da luz que viajou bilhões de anos-luz através do cosmos. Observatórios futuros com sensibilidade espectral e de polarização excepcionais, como o Telescópio Extremamente Grande Europeu (ELT) e o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, poderiam um dia testar essas previsões.

Se confirmadas, as descobertas abririam uma janela observacional totalmente nova para a matéria escura, trazendo os cientistas um passo mais perto de desvendar um dos maiores mistérios da cosmologia.

Artigo encontrado no site da agência de divulgação científica estadunidense Space.com  (originalmente publicado em 16/10/2025)

Link para acesso ao original: https://www.space.com/astronomy/dark-universe/not-so-dark-matter-mysterious-substance-might-leave-red-and-blue-fingerprints-on-light