Pesquisadores da Universidade de Tel Aviv propuseram detectar fracos sinais de rádio das idades escuras cósmicas para desvendar as propriedades da matéria escura. Esses sinais, emitidos por gás de hidrogênio influenciado por aglomerados de matéria escura apenas 100 milhões de anos após o Big Bang, poderiam ser melhor observados da Lua. As descobertas, publicadas na Nature Astronomy, destacam um novo método para investigar os momentos iniciais do Universo.
Em um estudo liderado pelo Prof. Rennan Barkana da Escola Sackler de Física e Astronomia da Universidade de Tel Aviv, juntamente com o aluno de doutorado Sudipta Sikder e colaboradores do Japão, Índia e Reino Unido, os cientistas preveem que ondas de rádio das idades escuras cósmicas contenham pistas sobre a matéria escura. Essa era, que ocorreu logo antes da formação das primeiras estrelas cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, viu a matéria escura formando aglomerados densos que atraíam gás de hidrogênio, fazendo com que ele emitisse sinais de rádio mais fortes.
O Prof. Barkana explicou: "O novo telescópio espacial James Webb da NASA descobriu recentemente galáxias distantes cuja luz recebemos de galáxias iniciais, cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang. Nossa nova pesquisa estuda uma era ainda mais antiga e misteriosa: as idades escuras cósmicas, apenas 100 milhões de anos após o Big Bang. Simulações computacionais preveem que a matéria escura em todo o Universo estava formando aglomerados densos, que mais tarde ajudariam a formar as primeiras estrelas e galáxias. O tamanho previsto desses nódulos depende de, e assim pode ajudar a iluminar, as propriedades desconhecidas da matéria escura, mas eles não podem ser vistos diretamente. No entanto, esses aglomerados de matéria escura atraíam gás de hidrogênio e faziam com que ele emitisse ondas de rádio mais fortes. Preveem que o efeito cumulativo de tudo isso pode ser detectado com antenas de rádio que medem a intensidade de rádio média no céu."
A atmosfera da Terra bloqueia esses sinais fracos, tornando as observações baseadas no espaço essenciais, particularmente na superfície radio-silenciosa da Lua livre de interferências humanas. Com missões dos Estados Unidos, Europa, China e Índia competindo para retornar à Lua, telescópios lunares poderiam viabilizar essa pesquisa.
O estudo sugere que esses sinais, amplificados durante o amanhecer cósmico quando as primeiras estrelas se acenderam, poderiam ser detectados por projetos como o Square Kilometre Array (SKA), um esforço internacional com 80.000 antenas em construção na Austrália. O Prof. Barkana, envolvido no SKA, observou: "Assim como as antigas estações de rádio estão sendo substituídas por tecnologia mais nova que traz sites e podcasts, os astrônomos estão expandindo o alcance da astronomia de rádio. Quando os cientistas abrem uma nova janela de observação, descobertas surpreendentes geralmente resultam. O santo graal da física é descobrir as propriedades da matéria escura, a substância misteriosa que sabemos constituir a maior parte da matéria no Universo, mas não sabemos muito sobre sua natureza e propriedades. Compreensivelmente, os astrônomos estão ansiosos para começar a sintonizar os canais de rádio cósmicos do Universo primordial."
Essa abordagem oferece uma visão imaculada da matéria escura antes da formação de galáxias, potencialmente transformando nossa compreensão da evolução cósmica. A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.