Um artigo publicado este mês na revista Physical Review D sugere que mundos fora do Sistema Solar – os chamados exoplanetas – podem ajudar os cientistas a desvendar a misteriosa matéria escura. Junto com a também enigmática energia escura, ela compõe cerca de 85% do Universo.
Conduzido por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Riverside (UCR), EUA, o estudo se concentrou em exoplanetas do tamanho de Júpiter, para entender como partículas dessa substância invisível poderiam se acumular gradualmente em seus núcleos ao longo de milhões de anos.
Embora a matéria escura ainda não tenha sido detectada diretamente, modelos teóricos sugerem que ela existe e exerce influência gravitacional significativa no cosmos.
Presença de matéria escura poderia transformar planetas em buracos negros
“Se as partículas de matéria escura forem pesadas o suficiente e não se aniquilarem, elas podem eventualmente colapsar e formar um pequeno buraco negro”, disse o primeiro autor do artigo, Mehrdad Phoroutan-Mehr, estudante de pós-graduação do Departamento de Física e Astronomia na UCR em um comunicado.
Segundo o cientista, esse processo poderia transformar um exoplaneta inteiro em um buraco negro com a mesma massa que tinha originalmente, algo previsto apenas em modelos de matéria escura superpesada e não aniquiladora.
Nesse modelo, as partículas extremamente massivas de matéria escura não se destroem ao interagir e, ao serem capturadas pelo planeta, perdem energia e migram para o núcleo, onde se acumulam até que a densidade seja suficiente para gerar um buraco negro. Phoroutan-Mehr acredita que, em planetas gasosos de diferentes tamanhos e densidades, esse processo poderia ocorrer em escalas de tempo que os cientistas conseguiriam observar.
O estudo também ressalta que levantamentos de exoplanetas podem ser usados para procurar partículas de matéria escura, principalmente em regiões ricas nessa substância, como o centro da Via Láctea.
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Confirmação seria enorme avanço no estudo do Universo
Até agora, segundo Phoroutan-Mehr, os astrônomos só detectaram buracos negros muito mais massivos que o Sol, por isso, descobrir buracos negros do tamanho de planetas seria um grande avanço para a física moderna.
Para ele, os exoplanetas podem servir para descartar ou refinar modelos de matéria escura. Assim como se estuda o efeito da matéria escura em estrelas de nêutrons ou anãs brancas, observações de planetas que não colapsaram em buracos negros ajudariam a entender quais modelos são viáveis. Uma eventual detecção de buracos negros do tamanho de planetas apoiaria o modelo superpesado e não aniquilador.
Segundo o estudo, a matéria escura também poderia aquecer exoplanetas ou fazê-los emitir radiação de alta energia. No entanto, o autor diz que os instrumentos atuais ainda não conseguem medir esses sinais. Futuras missões espaciais e telescópios mais sensíveis poderão detectar essas pistas, permitindo uma nova forma de investigar a natureza da matéria escura usando mundos distantes como laboratórios naturais.
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