Astrônomos podem ter vislumbrado a matéria escura por meio de emissões de raios gama detectadas pelo telescópio Fermi da NASA. Um estudo liderado por Tomonori Totani sugere que esses sinais surgem de partículas massivas fracamente interativas colidindo na Via Láctea. Embora promissores, os achados requerem verificação adicional para confirmar a presença da matéria escura.
A matéria escura, uma substância invisível que influencia a formação de galáxias, tem intrigado cientistas desde que Fritz Zwicky propôs sua existência em 1933. Ao observar galáxias no aglomerado de Coma se movendo mais rápido do que o esperado com base na matéria visível, Zwicky inferiu uma massa invisível fornecendo gravidade extra. Ao longo de décadas, evidências como a lente gravitacional no Aglomerado da Bala apoiaram essa ideia, embora a detecção direta permaneça esquiva.
A matéria escura constitui cerca de 27% do universo, em comparação com 5% de matéria ordinária, com o restante sendo energia escura. Diferente da matéria visível, ela não interage com a luz, tornando-a difícil de observar diretamente. Teorias propõem que ela consiste em partículas massivas fracamente interativas (WIMPs), maiores que prótons e capazes de se aniquilarem mutuamente para produzir raios gama ao colidirem.
Em um estudo publicado em 25 de novembro no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Tomonori Totani, professor de astronomia na Universidade de Tóquio, analisou dados do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA. Ele identificou raios gama com 20 gigaelectronvolts de energia formando uma estrutura semelhante a um halo em direção ao centro da Via Láctea. "Detectamos raios gama com energia de fóton de 20 gigaelectronvolts... se estendendo em uma estrutura semelhante a um halo em direção ao centro da galáxia Via Láctea", disse Totani ao Phys.org. "O componente de emissão de raios gama corresponde de perto à forma esperada do halo de matéria escura."
Totani observou que as estrelas formam um disco na galáxia, enquanto se pensa que a matéria escura a envolve esfericamente, influenciando o padrão de radiação. As emissões se alinham com as previsões para aniquilação de matéria escura, sem explicações fáceis de fontes conhecidas.
No entanto, Totani enfatiza a necessidade de verificação independente, incluindo verificações contra emissões de galáxias anãs. Se confirmada, isso poderia revelar uma nova partícula além do Modelo Padrão, remodelando a física fundamental e auxiliando na compreensão da energia escura, que acelera a expansão cósmica. "Se correto, a verdadeira natureza da matéria escura, o maior mistério da cosmologia por muito tempo, foi revelada", disse Totani.