A matéria escura representa cerca de 85% de toda matéria do universo, e agora os cientistas podem ter descoberto pela primeira vez evidencias indiretas de que ela também está orbitando buracos negros e provavelmente sendo engolida por eles.

A matéria escura, diferente da bariônica que compõem os planetas, estrelas e tudo que podemos ver no universo, não interage com a luz e não pode ser vista. Felizmente, ela interage com a gravidade, o que faz com que os astrônomos detectem sua presença a partir de seus efeitos gravitacionais em objetos próximos.

Interação gravitacional

Na nova pesquisa, publicada no The Astrophysical Journal Letters, uma equipe de pesquisadores da Universidade de educação de Hong Kong, liderados por Chan Man Ho, usou duas estrelas orbitando buracos negros. Eles observaram como as órbitas delas diminuíam cerca de 1 milissegundo por ano, enquanto orbitavam seus companheiros, os A0620–00 e XTE J1118+480.

A equipe de pesquisadores concluiu que a perda de aceleração era devido a fricção significativa e um arrasto nas estrelas, causado pela matéria escura ao redor do buraco negro. Para chegar a esse resultado, os pesquisadores usaram uma simulação chamada modelo de atrito dinâmico da matéria escura, que consegue prever a perda de momento de objetos que interagem com ela.

A simulação indicou que as taxas de decaimento orbital observadas correspondiam com o modelo. A desaceleração era 50 vezes maior do que o esperado para sistemas sem matéria escura, uma estimativa teórica de 0,02 milissegundos.

“Este é o primeiro estudo a aplicar o ‘modelo de atrito dinâmico’ em um esforço para validar e provar a existência de matéria escura ao redor de buracos negros”

Chan Man Ho, em comunicado

Buracos negros e matéria escura

Os resultados da pesquisa ajudaram a confirmar a ideia de que os buracos negros podem engolir a matéria escura que se aproxima deles, isso ocasiona a redistribuição dela em tornos dos buracos negros, o que faz com a orbita de outros objetos próximos mude sutilmente.

Anteriormente, para detectar matéria escura em torno de um buraco negro era necessário esperar pela emissão de raios gamas ou de ondulações gravitacionais. Esses acontecimentos geralmente são consequência da colisão e fusão de buracos negros, eventos raros no universo e que podem deixar os astrônomos esperando por anos. Agora, no novo estudo, os pesquisadores fornecem outra forma de observar as interações entre eles.

“O estudo fornece uma nova direção importante para futuras pesquisas sobre matéria escura. Somente na Via Láctea , existem pelo menos 18 sistemas binários semelhantes aos nossos objetos de pesquisa, que podem fornecer informações valiosas para ajudar a desvendar o mistério da matéria escura”

Chan Man Ho