Uma das teorias mais famosas de Stephen Hawking sobre a matéria escura foi muito abalada após a publicação dos resultados de uma equipe japonesa de astrofísicos liderados por Masahiro Takada, do Instituto de Física e Matemática do Universo em Kavli, relata a Live Science. O famoso físico que deixou este mundo no ano passado acreditava que essa substância misteriosa e invisível consiste em buracos negros primordiais que surgiram imediatamente após o Big Bang. Cientistas japoneses usando o telescópio Subaru conduziram um experimento, cujos resultados, embora não refutem completamente a teoria de Hawking, admitem que esses buracos negros devem ser realmente minúsculos para explicar a natureza da matéria escura.
Matéria escura é o termo que os físicos deram para uma substância misteriosa que, em sua opinião, poderia explicar um fato interessante: tudo no universo se move e gira como se contivesse mais massa do que podemos detectar. Diferentes cientistas em épocas diferentes tentaram atribuir as propriedades da chamada matéria escura a objetos diferentes. Na década de 1970, Stephen Hawking e colegas sugeriram que o Big Bang poderia criar um grande número de buracos negros relativamente pequenos - cada um do tamanho de um próton. Esses minúsculos corpos celestes são difíceis de ver, mas eles exercerão fortes efeitos gravitacionais sobre outros objetos - duas propriedades conhecidas da matéria escura.
Até agora, essa teoria só poderia ser testada para buracos negros primordiais, cuja massa é maior do que a lunar. Mas com o desenvolvimento da tecnologia, os cientistas têm conseguido obter imagens cada vez mais claras do espaço sideral. Para seu novo estudo, uma equipe de astrônomos japoneses usou a câmera Hyper Suprime-Cam (HSC) montada no telescópio Subaru no Havaí. Com a ajuda dele, eles tiraram fotos de toda Andrômeda, a galáxia mais próxima de nós, tentando encontrar esses pequenos objetos. O resultado de seu trabalho foi publicado na revista Nature Astronomy.
Os buracos negros não emitem luz, mas buracos negros supermassivos como o do centro da galáxia M87, que os cientistas fotografaram recentemente, estão rodeados por discos de acreção brilhantes de matéria quente. Mas, como os buracos primordiais são bilhões de vezes menores em tamanho e não têm matéria luminosa visível ao seu redor, eles só podem ser encontrados observando os poderosos campos gravitacionais que criam, que distorcem a radiação dos objetos vizinhos. Este fenômeno é denominado microlente.
Os telescópios são capazes de detectar as microlentes dos buracos negros, pesquisando continuamente as estrelas. Quando os presentes pretos passam na frente do ponto de observação e da estrela, isso distorce a luz da estrela, fazendo-a "piscar". Quanto menor for o buraco negro, mais rápido ocorrerá esse surto.
No entanto, os buracos primordiais que a equipe japonesa estava procurando têm apenas uma fração dessa massa - é aproximadamente igual à massa da nossa lua. Isso significa que os surtos observados devem ser muito mais curtos.
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Takada chama a câmera HSC de única, pois com ela os cientistas foram capazes de capturar imagens de todas as estrelas da galáxia de Andrômeda em um momento com exposição mínima de cerca de 2 minutos. No total, os astrônomos foram capazes de obter cerca de 200 fotos de Andrômeda em 7 horas em uma noite clara. Eles acabaram encontrando apenas um evento de microlente putativo. Se os buracos negros primordiais representam uma proporção significativa da matéria escura, Takada disse que eles deveriam ter visto cerca de 1.000 sinais de microlente.
Isso significa que a teoria de Hawking foi completamente refutada? Takada e Bird não têm pressa em tirar conclusões. Segundo eles, os resultados obtidos ainda não podem excluir completamente a existência de buracos negros primordiais, já que, devido à sua pequena massa, os flashes de seus sinais seriam muito curtos para registrá-los. Segundo os pesquisadores, é necessário desenvolver novas ferramentas que permitam sua descoberta.
Ao mesmo tempo, os cientistas observam que a detecção de até mesmo um desses sinais pode ser crucial para pesquisas futuras, o que revolucionará algumas das teorias de Hawking.
Nikolay Khizhnyak
