Físicos podem ter encontrado pistas da existência de ‘bósons escuros’

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Dois grupos de pesquisadores conduziram experimentos para investigar a existência de bósons escuros. Os estudos, ambos publicados na revista Physics Review Letters, apresentaram resultados contraditórios. Entretanto, uma das pesquisas pode ter encontrado as primeiras evidências de que essas partículas fundamentais estão presentes no universo.

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Cientistas já propuseram uma infinidade de partículas candidatas à matéria escura, que compõe até 85% do espaço e fornece forças gravitacionais para a coesão de astros e galáxias. Dentre as possibilidades, configuram os bósons escuros. Diferentes de outras partículas fundamentais, como os fótons e os glúons, no entanto, esses bósons apresentariam interações muito fracas com a matéria comum.

Modelos teóricos propõem que as partículas escuras seriam “virtualmente” trocadas entre os elétrons e nêutrons de um átomo, de forma a induzir pequenas forças entre eles e alterar as frequências de transição dos átomos. Os dois grupos de pesquisadores investigaram as diferenças na posição de elétrons nos níveis de energia de diferentes isótopos – isto é, variantes de um elementos químico que compartilham do mesmo número de prótons e se diferenciam pela quantidade de nêutrons.

Os experimentos, no entanto, envolveram substância diferentes. Uma equipe da Universidade Aarhus, na Dinamarca, analisou as reações de cinco isótopos de cálcio, enquanto cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, estudaram cinco variantes de itérbio.

O modelo padrão de física das partículas prevê que a representação da medição do deslocamento de isótopos deve resultar em um modelo de “linha reta”. Foi o que aconteceu nos estudos da universidade dinamarquesa. Por outro lado, os resultados do grupo de cientistas do MIT indicaram um desvio de linearidade, que pode representar a influência de bósons escuros.

Apesar disso, ainda é muito cedo para conclusões, uma vez que a oscilação é consistente com um tipo de correção matemática chamada ‘quadratic field shift’, que poderia levar ao modelo previsto na teoria padrão das partículas. O fato de um estudo ter identificado uma anomalia e outro ter chegado a um resultado previsto é apenas um dos muitos mistérios que pesquisadores ainda devem lidar. 

No entanto, embora ainda sejam necessários muito mais dados e experimentos para comprovar a existência dos bósons escuros, pistas sobre a matéria escura já são motivos de entusiamo para a comunidade científica, como pontua o site ScienceAlert. 

Via: Science Alert/APS Physics