Nuvens de bósons hipotéticos ultraleves podem estar presas no campo gravitacional de buracos negros, de acordo com um novo estudo. Os autores afirmam que essas partículas, se existirem, poderiam solucionar o mistério da matéria escura do universo, e talvez sejam detectáveis através de ondas gravitacionais.
Os bósons são partículas com spin (rotação) em múltiplos inteiros, como 0, ± 1 e ± 2, o que inclui o fóton, o glúon, e o bóson de Higgs. Este último, por exemplo, foi previsto em 1964, mas sua existência foi comprovada apenas em 2013. Portanto, é bem possível que outros bósons hipotéticos estejam esperando para serem encontrados.
Um deles pode ser o bóson ultraleve, que, como o nome sugere, teria pouquíssima massa — menos que um bilionésimo da massa de um elétron. Alguns teóricos sugerem que ele poderia constituir uma parte ou toda a matéria escura. Agora, o novo estudo propõe procurar por eles ao redor de buracos negros.
-
Podcast Porta 101: a equipe do Canaltech discute quinzenalmente assuntos relevantes, curiosos, e muitas vezes polêmicos, relacionados ao mundo da tecnologia, internet e inovação. Não deixe de acompanhar.
-
Para encontrar partículas subatômicas tão “discretas” na órbita de objetos extremos como buracos negros, os cientistas pretendem analisar as ondas gravitacionais detectadas por instrumentos como o LIGO, Virgo e KAGRA. Aliás, os autores do estudo fazem parte da colaboração estabelecida entre essas três iniciativas.
No artigo, eles descrevem a primeira busca realizada por todo o céu na tentativa de encontrar ondas gravitacionais de longa duração emitidos por nuvens de bóson ultraleves em torno de buracos negros giratórios. Para isso, eles usaram dados da terceira execução de observação dos detectores LIGO.
Os pesquisadores fizeram essa busca em várias resoluções de frequência, e como não encontraram nenhuma evidência das ondas gravitacionais que estavam procurando, interpretaram esses resultados como limites superiores, ou seja, as frequências analisadas podem ser consideradas uma faixa de exclusão na busca pelos bósons ultraleves — levando em conta a distância máxima detectável e com base em uma suposição da idade do sistema buraco negro/nuvem de bóson.
As idades estimadas são importantes para saber onde procurar as nuvens de bósons ultraleves. Por exemplo, as nuvens mais antigas enviariam sinais mais fracos porque elas encolhem à medida que produzem as ondas gravitacionais. Isso ocorre porque ao produzir essas ondulações no espaço-tempo, qualquer objeto consome um pouco de energia e, portanto, perde o equivalente em massa, segundo o postulado de Albert Einstein e sua fórmula E=mc².
De acordo com a astrofísica Lilli Sun, do ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) na Australian National University, a equipe descobriu que “um tipo particular de nuvem de bóson com menos de 1.000 anos provavelmente não existe em qualquer lugar de nossa galáxia, enquanto nuvens com até 10 milhões de anos não devem existir a cerca de 3.260 anos-luz da Terra”.
O artigo aguarda revisão de pares e está disponível no arXiv.
Leia a matéria no Canaltech.
Trending no Canaltech:
© 2024 Blog da Luciana Pombo é do Grupo Ventura Comunicação & Marketing Digital
Ajude financeiramente a mantermos nosso Portal independente. Doe qualquer quantia por PIX: 42.872.330/0001-17
