Tudo o que os cosmólogos sabem sobre a matéria escura ainda é especulativo, pois estamos diante de um dos maiores mistérios da astrofísica.
Os pesquisadores acreditam que a supersimetria, caso seja comprovada, poderia ser crucial para entender a natureza da matéria escura, cuja existência é deduzida por meio de sua influência gravitacional no universo. No entanto, essa forma hipotética de matéria não emite nenhum tipo de radiação, o que torna difícil sua detecção pelos físicos até o momento.
Um conceito interessante, já que foi mencionado: a supersimetria é um modelo teórico da física de partículas que sugere a existência de uma partícula hipotética emparelhada com cada partícula fundamental conhecida.
Esse modelo visa explicar a relação entre os bósons, que têm um valor inteiro de spin, e os férmions, que possuem spin semi-inteiro. No entanto, é importante lembrar que ainda se trata de um modelo teórico não observado na natureza, nem confirmado experimentalmente.
A matéria escura e sua conexão com buracos negros supermassivos
Os astrofísicos têm razões bem fundamentadas para suspeitar que os buracos negros supermassivos localizados no centro das galáxias desempenham um papel fundamental nos processos que influenciam a formação e evolução dessas galáxias.
O que foi descoberto recentemente é que há indícios de que a matéria escura pode estar envolvida na formação dos buracos negros supermassivos. Se essa hipótese for confirmada, suas implicações seriam vastas e trariam muitas novas questões para a ciência.
Os cosmólogos acreditam que os gigantescos buracos negros nos centros galácticos se formam a partir de buracos negros muito menores que acabam engolindo estrelas próximas, grandes quantidades de gás, e até se fundindo com outros buracos negros.
O interessante é que esse processo leva bilhões de anos. Caso contrário, os buracos negros supermassivos não conseguiriam alcançar o tamanho colossal que têm. Essa ideia é bem fundamentada, mas os astrofísicos perceberam uma incongruência.
Nos últimos anos, o observatório espacial James Webb identificou buracos negros supermassivos que são quase tão antigos quanto o próprio universo, levando os cientistas a formular outra hipótese para explicar a origem desses objetos tão antigos. Alexander Kusenko, professor de física e astronomia na Universidade da Califórnia em Los Angeles (EUA), junto com o grupo de físicos que lidera, acredita que a matéria escura está por trás dos processos que deram origem a esses buracos negros supermassivos primordiais. Eles publicaram sua interessante pesquisa na revista Physical Review Letters.
Nos últimos anos, o observatório espacial James Webb identificou buracos negros supermassivos que são quase tão antigos quanto o próprio universo.
A hipótese de Kusenko e sua equipe defende que, no universo primitivo, a matéria escura impediu que o hidrogênio esfriasse o suficiente para que a gravidade desencadeasse a condensação de nuvens com a densidade e tamanho necessários para formar novas estrelas.
No entanto, existe a possibilidade de que uma nuvem gigantesca e quente de gás e poeira tenha colapsado diretamente, dando origem a um buraco negro supermassivo sem passar pelo estágio de estrela. Embora faça sentido, essa hipótese enfrenta um problema: o gás resfria rapidamente, o que provavelmente levaria à formação de muitas nuvens de gás menores, em vez de uma única nuvem gigantesca.
"A rapidez com que o gás esfria está intimamente relacionada à quantidade de hidrogênio molecular. Os átomos de hidrogênio, quando unidos em uma molécula, dissipam energia ao interagir com um átomo de hidrogênio livre, tornando-se veículos de resfriamento ao absorver e irradiar energia térmica", explica Yifan Lu, um dos responsáveis por essa pesquisa.
Como vimos, a implicação da matéria escura na formação dos buracos negros supermassivos primordiais ainda não está totalmente clara, mas é promissor que os astrofísicos estejam desenvolvendo hipóteses plausíveis.
Resta esperar que, em algum momento, o observatório espacial James Webb ou outra ferramenta possa validar uma dessas teorias.
Imagem | NASA
Mais informações | Physical Review Letters
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