Atmosfera da Terra pode servir como “radar” para achar matéria escura

Pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio (EUA) desenvolveram uma nova técnica que, segundo eles, pode ajudar nas investigações de matéria escura no universo. Os métodos usados nos estudos de meteoros poderiam ser adaptados para identificar essa substância misteriosa que compõe cerca de 85% do universo, mas que permanece invisível aos humanos. A descoberta foi publicada na plataforma arXiv. 

Como matéria escura não emite luz e os seres humanos não conseguem identificá-la, cientistas usam instrumentos como o telescópio espacial Hubble ou, em um futuro próximo o telescópio Romano Nancy Grace da Nasa, para testemunhar sua influência em galáxias e outros aglomerados estelares distantes.

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Agora, no entanto, o sistema proposto por cientistas de Ohio visa utilizar um radar da própria atmosfera da Terra para ajudar na busca da matéria escura. 

Cientistas normalmente procuram apenas pequenas partículas de matéria escura com massas também pequenas. Mas, em um comunicado, John Beacom, coautor do estudo e professor de física e astronomia do Estado de Ohio, diz que eles querem agora caracterizar as partículas com uma grande massa que podem não alcançar detectores terrestres tradicionais.

“Uma das razões pelas quais a matéria escura é tão difícil de detectar pode ser porque as partículas são supermassivas”, disse Beacom. 

Segundo ele, se a massa de matéria escura for pequena, as partículas são descritas como comuns, mas se a massa for grande, as partículas são raras.

Rastreando matéria escura como meteoros 

Embora essas partículas não possam ser tocadas ou vistas, a matéria escura pode ser percebida por seus efeitos gravitacionais em outros fenômenos celestes, como estrelas ou buracos negros.

Quando os meteoros passam pela atmosfera da Terra, por exemplo, eles deixam um tipo de radiação chamada depósito de ionização que, por sua vez, deixam para trás elétrons livres e átomos carregados capazes de conduzir eletricidade. 

Essas ondas eletromagnéticas liberadas pelo radar de rastreamento de meteoros “pulam” desses elétrons livres. Isso sugere que, na teoria, elas poderiam fazer o mesmo pelos elétrons deixados pelas partículas de matéria escura, transformando a atmosfera da Terra em um detector titânico de partículas de matéria escura.

Beacom disse que está surpreso, já que, segundo ele, o método de identificar meteoros tem sido usado há décadas, mas esses sistemas e os dados que a equipe de Ohio usou agora não foram empregados na caça à matéria escura.

A nova técnica proposta pelos pesquisadores poderia complementar e melhorar os métodos cosmológicos de busca por matéria escura empregados hoje. 

"As técnicas atuais de cosmologia são bastante sensíveis, mas não têm como verificar seu próprio trabalho", explicou o cientista. "Esta é uma técnica totalmente nova, portanto, se os cientistas não tiverem certeza sobre o que detectaram, um sinal da cosmologia pode ser verificado em detalhes com a técnica do radar [atmosférico]”, completou Beacom.