Ganimedes – um detector natural de matéria escura?

Ganimedes, a maior lua de Júpiter e também a maior lua do sistema solar, pode funcionar como um gigantesco detector de matéria escura. Os físicos acreditam que grandes partículas de matéria escura, caso existam, poderiam criar crateras de impacto incomuns na superfície gelada de Ganimedes.

Vista de Ganimedes a partir da sonda espacial Juno da NASA. (Fonte: NASA)

Normalmente, os cientistas procuram matéria escura como partículas ultraleves que interagem muito fracamente com a matéria comum. No entanto, outra hipótese sugere que a matéria escura pode existir como partículas muito grandes – variando em tamanho de uma bola de basquete a um asteroide – mas que são extremamente raras e difíceis de detectar.

Devido à raridade de partículas grandes de matéria escura, detectá-las exige um detector de tamanho enorme – como uma lua ou um planeta. Ganimedes, com sua superfície gelada antiga e relativamente inalterada, é um candidato ideal para preservar os vestígios dessas raras colisões.

Futuras missões de exploração espacial poderão ajudar a detectar crateras de impacto únicas causadas pela matéria escura. Se encontradas, essas crateras seriam evidências cruciais da existência de um novo tipo de matéria escura e abririam novas avenidas de pesquisa em astrofísica.

A cratera de impacto característica em Ganimedes. (Fonte: NASA)

A matéria escura é uma forma de matéria que não emite luz nem qualquer outro tipo de radiação detectável por telescópios. Embora não possa ser vista diretamente, os cientistas acreditam que ela existe devido à sua influência gravitacional sobre galáxias e outros objetos no universo.

As galáxias giram mais rápido do que sua massa visível consegue explicar. Isso sugere que existe uma grande quantidade de matéria "oculta" que as mantém unidas pela gravidade. A matéria escura representa cerca de 85% da massa total do universo, mas compreendemos apenas uma pequena fração dela.

A matéria escura é extremamente importante no universo – não porque a compreendamos bem, mas porque ela rege o funcionamento do universo.

Se dependêssemos apenas da massa das estrelas e planetas que vemos, as galáxias se desintegrariam à medida que giram. Mas, na realidade, elas permanecem estáveis – o que sugere que existe uma força gravitacional adicional da matéria escura que as mantém unidas.

Imediatamente após o Big Bang, a matéria escura ajudou a formar aglomerados de galáxias, galáxias e outras grandes estruturas. Sem a matéria escura, o universo não estaria em sua forma atual – provavelmente seria apenas uma nuvem de gás rarefeito.

A superfície escura de Ganimedes – um repositório da história dos impactos. (Fonte: NASA)

Como a matéria escura não interage com a luz, mas exerce uma forte influência gravitacional, ela pode nos ajudar a testar e expandir teorias da física existentes, como a relatividade ou o Modelo Padrão da física de partículas. A descoberta da matéria escura pode levar à descoberta de novas partículas fundamentais, ou até mesmo de outras dimensões. É uma porta de entrada para expandir nossa compreensão da natureza do universo.

Missões como a sonda Ganimedes da NASA estão buscando vestígios de matéria escura massiva – partículas que poderiam criar as crateras de impacto características na superfície gelada desta lua. Se descobertas, representariam um grande avanço na astronomia.

Minh Hoan

Fonte: https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html