A Terra pode ter filamentos de matéria escura semelhantes a “fios de cabelo”

Amigos e alunos,

Uma matéria interessante que ilustra a formação de matéria escura e sua interação com o planeta, com o Universo e com cada um de nós.

Um novo estudo propõe a existência de longos filamentos de matéria escura, que se assemelham a “fios de cabelo”.

Por Jet Propulsion Laboratory, em Pasadena, Califórnia

Publicado em: segunda-feira, 23 de novembro, 2015

Fonte: http://www.astronomy.com/news/2015/11/earth-might-have-hairy-dark-matter

Filamentos de matéria escura, semelhantes a fios de cabelo.

Filamentos de matéria escura, semelhantes a fios de cabelo.

Esta ilustração mostra Terra cercada por filamentos teóricos da matéria escura chamados “cabelos”.

Créditos: NASA / JPL-Caltech

O sistema solar pode ser muito mais “cabeludo” do que pensávamos. Um novo estudo propõe a existência de longos filamentos de matéria escura, ou “fios”.

A matéria escura é uma substância invisível, misteriosa, que compõe cerca de 27 por cento de toda a matéria e energia do universo. A matéria normal, que compõe tudo o que vemos ao nosso redor, representa apenas 5 por cento do universo. O resto é a energia escura, um estranho fenômeno associado à aceleração do nosso universo em expansão. Nem matéria escura ou energia escura jamais foram detectadas diretamente, embora muitos experimentos estejam tentando desvendar os mistérios da matéria escura, seja no subsolo ou no espaço.

Com base em muitas observações de sua atração gravitacional em ação, os cientistas estão certos de que a matéria escura existe, e eles têm medido muito do que existe no universo com uma precisão maior do que um por cento. A principal teoria é que a matéria escura é “fria”, o que significa que não se move muito, e é “escura” na medida em que não produz ou não interage com a luz.

Galáxias, que contêm estrelas feitas de matéria comum, se formam por causa de flutuações na densidade de matéria escura. A gravidade atua como a cola que mantém tanto a matéria comum e escura juntas formando as galáxias. De acordo com cálculos feitos nos anos 1990 e simulações realizadas na última década, a matéria escura em forma de partículas como “linhas finas granuladas” se movem na mesma velocidade e orbitam galáxias como a nossa.

“Uma corrente pode ser muito maior do que o próprio sistema solar, e há muitas correntes diferentes que cruzam nossa vizinhança galáctica”, disse Gary Prézeau do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), em Pasadena, Califórnia.

Prézeau compara a formação de fluxos de matéria escura à mistura de sorvete de chocolate e de baunilha. Ao misturar uma colher de cada algumas vezes você terá um padrão misto, mas ainda poderá ver as cores individuais. “Quando a gravidade interage com o gás de matéria escura fria durante a formação das galáxias, todas as partículas dentro de um fluxo continuam viajando na mesma velocidade”, disse Prézeau.

Mas o que acontece quando um desses fluxos se aproxima de um planeta como a Terra? Prézeau usou simulações de computador para descobrir. Sua análise descobriu que, quando um fluxo de matéria escura passa por um planeta, as partículas de transmissão concentram-se em um filamento ultradenso, ou “fio” de matéria escura. Na verdade, devem haver muitos desses fios brotando da terra. Uma corrente de matéria comum não iria passar pela Terra e sair do outro lado. Mas, do ponto de vista da matéria escura, a Terra não é obstáculo. De acordo com simulações de Prézeau, a gravidade da Terra iria concentrar e dobrar o fluxo de partículas de matéria escura como uma densa pelagem estreita. Os fios que emergem de planetas têm ambas “raízes”, a mais densa concentração de partículas de matéria escura do cabelo, como as pontas dos fios de cabelos.

Quando as partículas de um fluxo de matéria escura passam através do núcleo da Terra, elas se concentram na “raiz” como um fio de cabelo, onde a densidade das partículas é de cerca de um bilhão de vezes maior do que a média. A raiz de um fio desses deve ter cerca de 600.000 milhas (1 milhão de quilômetros) de distância da superfície, ou duas vezes mais distante que a Lua. As partículas de transmissão que passam pela superfície da Terra irão formar a ponta do cabelo, cerca de duas vezes mais distante da Terra.

“Se pudéssemos identificar a localização da raiz desses fios, poderíamos potencialmente enviar uma sonda lá e obter uma infinidade de dados sobre a matéria escura”, disse Prézeau. Um fluxo que passa pelo núcleo de Júpiter produziria raízes ainda mais densas: quase 1 trilhão de vezes mais densa do que o fluxo original, de acordo com simulações de Prézeau.

“A matéria escura iludiu todas as tentativas de detecção direta por mais de 30 anos. A raiz dos fios de matéria escura seria um lugar atraente para se olhar, dado o quão densa elas seriam, potencialmente”, disse Charles Lawrence da JPL.

Outro achado fascinante através das simulações de computador é que as mudanças na densidade encontradas dentro de nosso planeta – a partir do núcleo interno, para o núcleo externo, do manto para a crosta – seriam refletidas nos fios. Os fios teriam “dobras” onde eles corresponderiam às transições entre as diferentes camadas da Terra. Teoricamente, se fosse possível obter essa informação, os cientistas poderiam usar fios da matéria escura fria para mapear as camadas de qualquer corpo planetário, e até mesmo inferir as profundezas dos oceanos em luas geladas.

Mais estudos são necessários para comprovar esses achados e desbloquear os mistérios da natureza da matéria escura

 

Para saber mais sobre Matéria e Energia escura e sua importância dentro dos nossos estudos, veja ou reveja a matéria publicada neste link.