As observações das estrelas mais antigas da Galáxia ajudaram os astrofísicos a descobrir que a velocidade de movimento da matéria escura nas proximidades da Terra e do Sol é inesperadamente baixa, tornando difícil encontrá-la no futuro, de acordo com um artigo publicado na revista Physical Review Letters.
“Quando uma partícula de energia escura colide com o núcleo de um átomo de matéria 'comum', o processo de sua colisão se assemelha ao que acontece quando duas bolas de bilhar se chocam. As consequências desse "acidente" dependem de dois parâmetros - a massa das partículas e a velocidade de seu movimento. Ou seja, quanto mais rápido a matéria escura se mover, mais perceptíveis serão seus traços”, diz Mariangela Lisanti, da Princeton University (EUA).
Por muito tempo, os cientistas acreditaram que o universo consiste de matéria visível, que forma a base de estrelas, buracos negros, nebulosas, aglomerados de poeira e planetas. Mas as primeiras observações da velocidade das estrelas nas galáxias mais próximas de nós mostraram que as estrelas em seus arredores se movem a uma velocidade impossivelmente alta - cerca de 10 vezes mais alta do que os cálculos baseados nas massas de todas as estrelas mostraram.
A razão para isso, segundo os cientistas, foi a chamada matéria escura - uma substância misteriosa, que responde por cerca de 75% da massa de toda a matéria do Universo. Normalmente, cada galáxia contém cerca de 8-10 vezes mais matéria escura do que é visível, e essa matéria escura mantém as estrelas no lugar e as impede de "espalharem".
Nos últimos anos, graças às imagens do Hubble de algumas galáxias relativamente pouco estudadas, os cientistas começaram a notar que muitas galáxias pequenas e anãs se comportam de maneira bem diferente do que as teorias prevêem, levando em consideração a existência dessa substância misteriosa.
Problemas adicionais, como apontado por Lisanti, são criados pelo fato de que hoje os astrônomos e cosmologistas não sabem a que velocidade a matéria escura se move em nossa Galáxia e em seus vizinhos mais próximos, o que complica significativamente o trabalho dos detectores "diretos" de matéria escura tentando detectar traços de suas colisões. com átomos de xenônio-137 e outros gases nobres raros.
Sua equipe encontrou uma maneira de resolver esse problema chamando a atenção para um fato interessante da história de vida das estrelas mais antigas da Via Láctea. Essas luminárias, como observam os astrônomos, nasceram há cerca de 10-12 bilhões de anos, em uma época em que nossa galáxia estava apenas começando a se formar e absorvendo ativamente as galáxias anãs vizinhas.
Naquela época, de acordo com os pesquisadores, o chamado halo - um "donut" de matéria escura que envolve a Via Láctea e outras megacidades estelares - ainda não havia se formado, pois novos suprimentos dessa substância misteriosa fluíam constantemente para a Galáxia, acompanhados por nuvens de gás e estrelas recém-nascidas.
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Por isso, as luminárias mais velhas que vivem hoje em seus arredores devem, em média, mover-se na mesma velocidade com que a matéria escura gira em torno do centro da Via Láctea, o que pode ser usado para calcular esse parâmetro, sem ter a menor idéia de outras propriedades dessa substância misteriosa.
Guiados por essa ideia, os cientistas tentaram calcular a velocidade de movimento da matéria escura nas proximidades da Terra usando um mapa do céu noturno elaborado pelo projeto SDSS e um modelo computacional da Galáxia.
Essas medições mostraram inesperadamente que as nuvens de matéria escura localizadas perto do sistema solar devem se mover visivelmente mais devagar do que a teoria prevê. Essas discrepâncias, como Lisanti e seus colegas apontam, indicam sérias lacunas na teoria que podem impedir muito os físicos em sua busca por vestígios dessa substância elusiva.
