A matéria escura permanece invisível. Nós sabemos que está lá. Nós simplesmente não podemos olhar para isso.
Ele ignora a luz. Totalmente. Isso o torna o maior fantasma do universo. Mas os fantasmas podem ter um som.
Novas pesquisas invertem o roteiro. Em vez de olharmos para o vazio em busca de algo que não reflita fótons, os cientistas sugerem que ouçamos o próprio espaço-tempo. Especificamente. Eles estão procurando ondulações na gravidade.
“Usar buracos negros para procurar material escuro seria fantástico”, diz Rodrigo Vicente, pesquisador do GrAPPA em Amsterdã.
Essas ondulações, ou ondas gravitacionais, sacodem a estrutura do cosmos. Geralmente. eles vêm de eventos catastróficos. Como dois buracos negros colidindo e se fundindo. Uma dança violenta.
A nova teoria postula algo mais selvagem. Se esses buracos negros estiverem girando dentro de uma densa nuvem de matéria escura. a rotação agita tudo. Pense em uma batedeira batendo creme de leite. Ele cria “manteiga” de matéria escura.
Esta não é uma metáfora sobre cozinhar. É uma questão de densidade.
Quando os buracos negros se fundem neste ambiente agitado. a onda gravitacional resultante muda. Ele carrega uma leve impressão do meio pelo qual viajou. Como uma tosse em um show do Metallica.
Você não ouviria a tosse normalmente. Em vez de “Procurar e Destruir”? Impossível. Mas com o equipamento certo. a sensibilidade certa. você identificaria a anomalia.
E o equipamento está melhorando. LIGO está ficando mais nítido. KAGRA. Virgem. Todos ouvindo com mais atenção.
Não acredito que não é manteiga
A matéria escura é teimosa. Ele supera cada átomo que vemos. Proporção de cinco para um. Aproximadamente.
Tem que ser diferente de nós. Sem prótons. Sem nêutrons. Sem elétrons. Eles interagem com a luz. Eles fazem estrelas. Eles fazem corpos. Eles fazem a tela em que você está lendo isto. A matéria escura pula a festa eletromagnética. Só fala gravidade.
Então. distorce o espaço. Vemos a deformação. Inferimos a massa. Mas nunca tocamos na fonte.
Os cientistas procuram partículas além do Modelo Padrão. Talvez uma partícula escalar leve. Pequeno. Muito menor que um elétron. Se essas partículas existirem. eles se comportariam como ondas.
Ondas que podem ser bombeadas.
Um buraco negro giratório atua como um motor. Ele transfere energia rotacional para esses escalares hipotéticos. A densidade amplifica. A “manteiga” engrossa.
Esta nuvem densa muda a forma como as ondas gravitacionais se propagam.
Vicente e sua equipe foram caçar. Eles não construíram novos telescópios. Eles analisaram os dados existentes. Eles vasculharam o barulho. Concentrando-nos em vinte e oito dos sinais de fusão mais claros detectados até agora.
Os resultados? Principalmente quieto.
Vinte e sete fusões pareciam limpas. Nascido no vácuo. Não há nada que interfira na música deles.
Mas um se destacou.
O sinal na estática
Sinal GW190728. Ouvido pela primeira vez em julho de 2019.
Dois buracos negros. Massa combinada de vinte sóis. Sentado a oito bilhões de anos-luz de distância.
Essa fusão parecia confusa. No bom sentido. Ou pelo menos. uma maneira interessante. A forma da onda carregava a assinatura reveladora de passar por alguma coisa. Algo denso.
Seria matéria escura? Talvez.
A equipe não está gritando do alto. Eles são cautelosos. Um sinal não é uma prova. É uma dica. Um sussurro ao vento.
“Sabemos que há material escuro à nossa volta”, diz Josu Aurrekoetxea, do MIT. “Só precisa ser denso o suficiente.”
Os buracos negros ajudam. Eles agitam o meio. Eles compactam a densidade com força suficiente para deixar uma impressão digital.
O LIGO está entrando em sua quinta operação operacional. Os sensores são mais sensíveis. A largura de banda é mais ampla.
Se esse único sinal fosse um fantasma de matéria escura. outros podem seguir.
Estamos construindo ouvidos para ouvi-los. Estamos aprendendo como o sinal muda. Quando se move através da matéria versus vácuo. A teoria está pronta. As ferramentas estão prontas.
Talvez. apenas talvez. finalmente estamos ouvindo no lugar certo.
