A nebulosa da guitarra. Clique para ampliar
Como compõe uma grande parte do Universo, você acha que já sabemos o que é matéria escura. Uma equipe internacional de pesquisadores está agora teorizando que a matéria escura poderia ser uma classe de partículas conhecidas como "neutrinos estéreis". Essas partículas, formadas no Big Bang, poderiam explicar a massa que faltava no Universo e teriam o efeito colateral útil de acelerar a formação inicial de estrelas.
A matéria escura pode ter desempenhado um papel importante na criação de estrelas no início do universo. Se for esse o caso, no entanto, a matéria escura deve consistir em partículas chamadas "neutrinos estéreis". Peter Biermann, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, e Alexander Kusenko, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, mostraram que, quando os neutrinos estéreis decaem, acelera a criação de hidrogênio molecular. Esse processo poderia ter ajudado a iluminar as primeiras estrelas apenas 20 a 100 milhões de anos após o big bang. Essa primeira geração de estrelas ionizou o gás ao seu redor, cerca de 150 a 400 milhões de anos após o big bang. Tudo isso fornece uma explicação simples para algumas observações bastante intrigantes sobre matéria escura, estrelas de nêutrons e antimatéria.
Os cientistas descobriram que os neutrinos têm massa através de experimentos de oscilação de neutrinos. Isso levou à postulação de que existem neutrinos "estéreis" - também conhecidos como neutrinos destros. Eles não participam de interações fracas diretamente, mas interagem através da mistura com neutrinos comuns. O número total de neutrinos estéreis no universo não é claro. Se um neutrino estéril tiver apenas uma massa de alguns quiloelétron-volts (1 keV é um milionésimo da massa de um átomo de hidrogênio), isso explicaria a enorme massa que falta no universo, às vezes chamada de "matéria escura". As observações astrofísicas apóiam a visão de que a matéria escura provavelmente consiste desses neutrinos estéreis.
A teoria de Biermann e Kusenko lança luz sobre vários quebra-cabeças astronômicos ainda inexplicáveis. Antes de tudo, durante o Big Bang, a massa de neutrinos criados no Big Bang seria igual ao necessário para explicar a matéria escura. Segundo, essas partículas podem ser a solução para o problema de longa data de por que os pulsares se movem tão rápido.
Pulsares são estrelas de nêutrons girando a uma velocidade muito alta. Eles são criados em explosões de supernovas e normalmente são ejetados em uma direção. A explosão lhes dá um “empurrão”, como um motor de foguete. Os pulsares podem ter velocidades de centenas de quilômetros por segundo - ou às vezes até milhares. A origem dessas velocidades permanece desconhecida, mas a emissão de neutrinos estéreis explicaria os chutes do pulsar.
A Nebulosa da Guitarra contém um pulsar muito rápido. Se a matéria escura for feita de partículas que reionizaram o universo - como sugerem Biermann e Kusenko - o movimento do pulsar poderia ter criado esse violão cósmico.
Terceiro, os neutrinos estéreis podem ajudar a explicar a ausência de antimatéria no universo. No universo primitivo, os neutrinos estéreis poderiam "roubar" o que é chamado de "número de lepton" do plasma. Posteriormente, a falta do número de lepton foi convertida em um número de zero barion diferente de zero. A assimetria resultante entre bárions (como prótons) e antibióticos (como antiprótons) pode ser a razão pela qual o universo não possui antimatéria.
“A formação de buracos negros galácticos centrais, bem como a estrutura em escalas subgalácticas, favorece os neutrinos estéreis para explicar a matéria escura. O consenso de várias evidências indiretas leva a crer que a tão procurada partícula de matéria escura pode, de fato, ser um neutrino estéril ”, diz Peter Biermann
Fonte original: Max Planck Society
