Com que rapidez a matéria escura orbita a Terra? Determinar sua velocidade tem importantes implicações para a pesquisa astrofísica moderna. Pela primeira vez, os cientistas conseguiram chegar perto de resolver o problema olhando as estrelas mais antigas da galáxia.
As estrelas antigas funcionam como velocímetros visíveis para a matéria escura invisível, determinando a distribuição da velocidade próxima à Terra. A matéria escura não é visível, porque não emite luz, então você tem que se voltar para outros objetos para estudá-la.
Para determinar quando as estrelas se comportam como partículas invisíveis e indetectáveis de matéria escura, os pesquisadores usaram simulações de computador. A hipótese era que existem certos subconjuntos de estrelas que, por algum motivo, correspondem aos movimentos da matéria escura.
Para testar a ideia, tivemos que criar um grande número de gráficos e comparar as várias propriedades da matéria escura com as propriedades de diferentes subconjuntos de estrelas. O avanço aconteceu ao comparar a primeira categoria com uma quantidade diferente de metalicidade nos objetos. Acontece que a curva da matéria escura é perfeitamente combinada com as estrelas com a menor quantidade de metais pesados.
A metalicidade pode servir como uma marca estelar, pois metais e outros elementos pesados são formados em fusões de supernovas e de estrelas de nêutrons. Pequenas galáxias conectadas à Via Láctea geralmente têm um número relativamente menor desses elementos pesados.
Por que isso é importante?
Eles estão tentando encontrar matéria escura desde 2009. Para fazer isso, um material muito denso (muitas vezes xenon) foi colocado em uma grande profundidade e esperou que a matéria escura vazasse através do planeta, a fim de fixar o contato. Mas é um processo difícil. Se uma partícula de matéria escura é menos massiva que um núcleo, a segunda não se moverá muito em uma colisão, o que significa que não notaremos o resultado.
Portanto, limitar a velocidade da matéria escura é importante. Se suas partículas forem lentas e leves, elas terão energia cinética suficiente para deslocar os núcleos de substâncias. Mas se a velocidade for maior, o retorno será maior.
É por isso que o novo estudo decidiu usar a velocidade, o que ajudará a entender por que os experimentos de detecção direta ainda não produziram resultados. Os cientistas estão aguardando novas informações do telescópio Gaia ESA, que tem visto a Via Láctea desde 2014. Até agora, eles divulgaram apenas informações sobre um pequeno subconjunto estelar, mas o conjunto completo contém informações sobre um bilhão de objetos.
