Nossa obsessão por Marte pode no futuro nos ajudar a encontrar respostas para dois dos grandes enigmas do universo: o mistério da matéria escura e a existência ou não de buracos negros primordiais, buracos negros quase tão antigos quanto o nosso próprio universo.
Buracos negros errantes
A nova hipótese propõe que buracos negros primordiais poderiam explicar o enigma da matéria escura. A nova hipótese também poderia explicar movimentos oscilatórios de Marte. Com base na proposta da equipe, um desses buracos negros poderia se aproximar de Marte a cada 10 anos, fazendo-o balançar.
Buracos primordiais
Se buracos negros são um mistério em si, buracos negros primordiais são ainda mais enigmáticos. Tanto que sua existência ainda é conjectura hoje.
Buracos negros primordiais seriam buracos negros minúsculos, muito menores que buracos negros de massa estelar formados no fim da vida de uma estrela (infinitesimalmente pequenos se os compararmos aos supermassivos). Sua massa seria equivalente à de alguns grandes asteroides, mas seu tamanho seria semelhante ao de um átomo e eles teriam se formado menos de um segundo após o Big Bang.
Apesar do pouco que sabemos sobre eles, os buracos negros primordiais são um dos candidatos a representar (pelo menos em parte) o que chamamos de "matéria escura", algo que (pelo menos até onde sabemos) só interage com o resto do universo por meio da gravidade. Um elo que em si não é novo, mas está na mesa há meio século.
Mistérios errantes
"Buracos negros primordiais não residem no sistema solar. Em vez disso, eles circulam pelo universo, fazendo suas próprias coisas", disse Sarah Geller, coautora do estudo, em um comunicado à imprensa. "E eles provavelmente passarão pelo sistema solar interno em algum ângulo a cada 10 anos ou mais."
Uma pergunta comum. O que aconteceria se um buraco cruzasse nosso sistema solar? Esta é a pergunta que outro dos autores do estudo, Tung Trang, tentou responder. Ele estimou que se um buraco negro primordial chegasse a um metro de uma pessoa, sua atração gravitacional seria suficiente para empurrar essa pessoa seis metros em apenas um segundo.
"Nós extrapolamos para ver o que aconteceria se um buraco negro voasse perto da Terra e fizesse a Lua oscilar ligeiramente", explicou Tung. Os resultados foram inconclusivos, mas ao repetir a simulação nas proximidades de outros planetas, eles viram que o efeito dessa etapa poderia ser quantificável.
A "dança" de Marte
A equipe fez simulações da passagem desses buracos negros pelo sistema solar, incluindo Marte. O caso do planeta vizinho é especialmente interessante porque temos muitos instrumentos que medem o planeta em detalhes. As simulações mostraram que a passagem de um buraco negro faria o planeta se mover, uma oscilação no deslocamento orbital de Marte. Detalhes do estudo podem ser encontrados em um artigo no periódico Physical Review D.
De acordo com as estimativas da equipe, essa oscilação pode ser de cerca de um metro. Como temos instrumentos capazes de detectar movimentos em Marte com até 10 centímetros de precisão, testar essa hipótese não deve ser difícil.
"Estamos aproveitando essa região altamente instrumentalizada do espaço para tentar procurar um pequeno efeito. Se olharmos para ele, isso contaria como um motivo real para perseguir essa ideia maravilhosa de que toda a matéria escura consiste em buracos negros que (...) fluem pelo universo há 14 bilhões de anos", explica David Kaiser, coautor do estudo.
Em busca da matéria escura
Segundo cálculos baseados no "modelo padrão" da cosmologia, a matéria que vemos e percebemos como tal, chamada matéria bariônica, representa menos de 20% da matéria total do universo (menos de 13% segundo alguns cálculos). O restante seria matéria escura.
Até agora, os principais experimentos em busca da matéria escura eram baseados na ideia de que a matéria escura é composta de partículas desconhecidas e (pelo menos em princípio) indetectáveis que podem decair em partículas convencionais. Esses experimentos se concentram em procurar essas partículas detectáveis, mas até agora nenhuma funcionou.
Imagem | Benjamin Lehmann, usando SpaceEngine @ Cosmographic Software LLC
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