Existe mais matéria escura do que “normal” no Universo. Mas ninguém sabe o que exatamente é matéria escura. Cientistas tentam desvendar esse mistério analisando o comportamento do Universo de diversos ângulos. Um deles é a colisão (e fusão) de buracos negros supermassivos.
Pesquisa usa mistério sobre buracos negros como janela para entender matéria escura
- Cientistas investigaram a fusão de buracos negros supermassivos e propriedades da matéria escura ao explorarem o problema do parsec final;
- Esse problema descreve a dificuldade dos buracos negros supermassivos em superar os últimos 3,2 anos-luz que os separam antes de colidirem, sugerindo a necessidade de uma força além da gravidade para concluir a fusão;
- Novos modelos matemáticos sugerem que partículas de matéria escura poderiam gerar “atrito” cósmico, auxiliando os buracos negros a superar o parsec final e fundir-se – o que desafia teorias anteriores;
- O estudo sugere uma resolução para o problema do parsec final e traz insights sobre a natureza da matéria escura, utilizando fusões de buracos negros como janela para entender as partículas misteriosas.
Uma pesquisa recente usou um mistério para começar a desvendar o outro. É que quando o assunto é essa dança cósmica entre colossos, aparece o enigma do parsec final. E a chave para resolvê-lo pode ser a matéria escura, aponta o estudo, publicado na revista Physical Review Letters em julho.
Pesquisa usa buracos negros para entender matéria escura – e vice-versa
A resolução do problema do parsec final é um grande avanço para a compreensão do Universo. E também ajuda a entender melhor a natureza da matéria escura. Para resoluções fazerem sentido na sua cabeça, você precisa entender as partes dos problemas. Vamos a elas, então.
Problema do parsec final na colisão de buracos negros
Imagine dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro no centro de uma galáxia. Um mistério intriga os cientistas: por que esses buracos negros, depois de se aproximarem bastante, acabam se fundindo?
O parsec final é a distância que separa esses buracos negros quando estão prestes a colidir. É uma distância pequena em termos cósmicos (3,2 anos-luz), mas grande o suficiente para ser um obstáculo para a fusão.
A gravidade não seria suficiente para superar essa última barreira e fazer com que os buracos negros se unissem. Por isso, cientistas acreditavam que alguma força desconhecida agia para aproximar esses gigantes cósmicos. Essa força misteriosa era o problema do parsec final.
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Matéria escura como resolução do problema do parsec final
Novos modelos matemáticos sugeridos na pesquisa em questão apontam que partículas de matéria escura que interagem entre si podem resolver o problema do parsec final.
De acordo com o estudo, as partículas de matéria escura que se acumulam ao redor dos buracos negros supermassivos poderiam criar um tipo de “atrito” cósmico, desacelerando os buracos negros e fazendo com que eles se aproximassem cada vez mais, até finalmente colidir.
Mostramos que incluir o efeito anteriormente negligenciado da matéria escura pode ajudar os buracos negros supermassivos a superar esse último parsec de separação. Nossos cálculos explicam como isso pode ocorrer, em contraste com o que se pensava anteriormente.
Gonzalo Alonso-Álvarez, físico da Universidade de Toronto em entrevista ao site da instituição
Resolução do problema do parsec final e a natureza da matéria escura
Ao estudar como a matéria escura influencia a fusão de buracos negros, os pesquisadores podem obter mais pistas sobre a natureza da substância misteriosa que compõe a maior parte da matéria do Universo.
“Descobrimos que a evolução das órbitas de buracos negros é muito sensível à microfísica da matéria escura e isso significa que podemos usar observações de fusões de buracos negros supermassivos para entender melhor essas partículas”, explica o físico Alonso-Álvarez.
Além disso, os resultados obtidos na pesquisa podem ser usados para entender os halos de matéria escura que cercam galáxias por todo o Universo. Afinal, as partículas devem interagir numa escala galáctica para resolver o problema do parsec final. Foi um passo para, enfim, tornar o desconhecido menos misterioso.
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