Matéria escura pode transformar exoplanetas em pequenos buracos negros, revela estudo chocante
O estudo apresenta uma nova abordagem para estudar a matéria escura, uma parte importante, mas não detectada, do universo.
Neste artigo:
Introdução
Um estudo sugere que exoplanetas podem ser usados para procurar matéria escura — a substância elusiva que compõe 85% da matéria do universo.
A atração gravitacional da matéria escura prova que ela existe, mas nunca conseguimos encontrá-la diretamente.
Agora, o estudo da Universidade da Califórnia, em Riverside, propõe que exoplanetas, especialmente os grandes e gasosos como Júpiter, podem atuar como laboratórios naturais para busca de matéria escura.
Os pesquisadores teorizam que partículas de matéria escura “superpesadas e não aniquiladoras” poderiam gradualmente se acumular nos núcleos desses planetas ao longo do tempo.
“Se as partículas de matéria escura forem pesadas o suficiente e não se aniquilarem, elas podem eventualmente colapsar e formar um pequeno buraco negro”, disse Mehrdad Phoroutan-Mehr, primeiro autor e aluno de pós-graduação no Departamento de Física e Astronomia.
“Esse buraco negro poderia então crescer e consumir o planeta inteiro, transformando-o em um buraco negro com a mesma massa do planeta original. Esse resultado só é possível sob o modelo de matéria escura superpesada e não aniquiladora”, explicou Phoroutan-Mehr.
Matéria escura em exoplanetas
Antes do estudo da UC Riverside, cientistas teriam proposto em 2011 que a matéria escura poderia se acumular dentro dos planetas.
No modelo de matéria escura superpesada e não aniquiladora, partículas massivas de matéria escura que não se destroem podem ser capturadas no núcleo do planeta durante vastos períodos.
“Em exoplanetas gasosos de vários tamanhos, temperaturas e densidades, buracos negros podem se formar em escalas de tempo observáveis, potencialmente até mesmo gerando múltiplos buracos negros durante a vida de um único exoplaneta”, disse Phoroutan-Mehr.
Até agora, os astrônomos só descobriram buracos negros maiores que o nosso Sol, e a maioria das teorias concorda que os buracos negros não podem ser menores.
Um buraco negro do tamanho de um planeta seria uma descoberta inovadora, potencialmente apoiando esse novo modelo de matéria escura.
“Isso apoiaria a tese do nosso artigo e ofereceria uma alternativa à teoria comumente aceita de que buracos negros do tamanho de planetas só poderiam se formar no universo primitivo”, acrescentou Phoroutan-Mehr.
Estudos futuros poderão conduzir pesquisas de exoplanetas no centro galáctico.
Telescópios futuros poderão provar isso
No passado, os cientistas estudaram a matéria escura observando objetos como o sol, estrelas de nêutrons e anãs brancas.
Esses corpos celestes servem como laboratórios naturais porque diferentes modelos teóricos de matéria escura os afetariam de maneiras distintas e observáveis.
Por exemplo, alguns modelos de matéria escura preveem que essas partículas podem causar o aquecimento de estrelas de nêutrons.
“Portanto, se observássemos uma estrela de nêutrons velha e fria, isso poderia descartar certas propriedades da matéria escura, já que teoricamente se espera que a matéria escura a aqueça”, observou o autor.
Além disso, o fato de muitos exoplanetas, incluindo Júpiter, não terem colapsado em buracos negros fornece uma pista valiosa para os cientistas.
Essa observação pode ser usada para descartar certos modelos de matéria escura, como o modelo de matéria escura superpesada não aniquiladora , ou para refinar suas previsões.
“À medida que continuamos a coletar mais dados e examinar planetas individuais com mais detalhes, os exoplanetas podem oferecer insights cruciais sobre a natureza da matéria escura”, disse Phoroutan-Mehr.
Além da possibilidade de colapso planetário, Phoroutan-Mehr sugere que a matéria escura também poderia aquecer exoplanetas e planetas em nosso sistema solar ou fazer com que eles emitam radiação de alta energia. No entanto, os instrumentos atuais não têm a sensibilidade necessária para detectar esses efeitos.
As descobertas foram publicadas na revista Physical Review D.
Com informações de:
