Matéria escura: satélite vai analisar substância misteriosa

O satélite Arrakhis da ESA vai ajudar pesquisadores a entender o que é matéria escura buscando por fontes de luz.

A Agência Espacial Europeia (ESA) anunciou o lançamento do satélite Arrakhis, projetado para orbitar a Terra buscando matéria escura. Seu nome é inspirado em um planeta do romance de ficção científica Duna e esse pequeno instrumento promete fazer história.

A matéria escura é uma das substâncias mais misteriosas do Universo. Sua existência ainda é hipotética mas acredita-se que ela componha 25% de toda massa do universo. A maior dificuldade para que a matéria escura seja detectada é porque ela não interage eletromagneticamente, ou seja não emite ou absorve qualquer tipo de radiação, como a luz visível, ondas de rádio, infravermelho e ultravioleta.

Apesar disso, a sua existência é baseada nas interações gravitacionais com a matéria ordinária (matéria comum), que afeta a dinâmica das galáxias e até mesmo do universo.

A missão a ser desempenhada pelo satélite é considerada rápida para a ESA, o que significa que ela é menor, mais focada e com um retorno mais rápido do que outras missões. A última desse tipo realizada pela agência foi a Comet Interceptor. Que está posicionada em um ponto do sistema solar esperando pela passagem de um cometa que vai acontecer no início da década de 2030, quando a Arrakhis também será lançada

Funcionamento do satélite e matéria escura

Como a matéria escura ainda não pode ser detectada, o satélite buscará por fontes de luz sensíveis a ela. Espera-se que as fontes de luz compostas por matéria ordinária se movam pelo universo principalmente por causa da interação gravitacional com a matéria escura.

As galáxias estariam sendo movidas através da teia cósmica de matéria escura. Navegando pelo universo de forma a ser afetada pela distribuição desigual dela pelo universo. Alguns dos aglomerados da teia são preenchidos com galáxias anãs, enquanto outros totalmente por matéria escura.

As galáxias anãs também podem orbitar galáxias hospedeiras, mas à medida que a matéria escura em torno delas as separam por causa das marés gravitacionais, essas galáxias pequenas se desfazem e formam longos fluxos de estrelas em vastas faixas do espaço.

Esses aglomerados preenchidos por galáxias anãs mostram o resultado da gravidade da matéria escura sobre a matéria ordinária. A análise desses aglomerados, como contagem e medição das formas, podem indicar de qual partícula ela é composta e qual é o modelo mais preciso para defini-las.

Partículas que compõe a matéria escura

No entanto, os modelos são divergentes, pois conflitam sobre o número de aglomerados existentes, que podem variar de acordo com o tipo de partícula ou partículas que compõem a matéria escura.

O modelo padrão desenvolvido pelos cientistas acredita que a matéria escura é composta por partículas pesadas lentas, como ‘partículas masivas de interação fraca’,  ou Wimps. Consequentemente a Via Láctea teria centenas de aglomerados de matéria escura, e alguns deles preenchidos com galáxias anãs.

No entanto, apenas algumas dezenas dessas galáxias podem ser observadas ao nosso redor. Isso implica que a maior parte dos aglomerados é totalmente formado por matéria escura.

Outro modelo é que as partículas que compõem a matéria escura são leves e rápidas, como os neutrinos inertes. A consequência disso é que existiria menos aglomerados que o modelo padrão. Para descobrir de qual partícula ela é formada então é preciso que primeiro se descubra quantas galáxias anãs realmente rodeiam a Via Láctea. É isso que o satélite vai procurar.

Galáxias anãs

Existe chances de muitas galáxias anãs estarem escondidas sob o brilho de suas galáxias hospedeiras. O Arrakhis planeja encontrar essas fontes de luz mesmo que elas estejam muito longes. A maior dificuldade de procurar por essas galáxias anãs anteriormente eram a atmosfera terrestre e a necessidade de imagens profundas e de maior abrangência. O satélite da ESA será equipado com uma câmera infravermelha que permitirá uma imagem mais profunda e ampla.

Além disso, a busca do Arrakhis para ajudar na compreensão da matéria escura terá a contribuição de conhecimento que já temos do universo e que serão adquiridos com outros telescópios como Euclid e o Observatório Vera Rubin.

Além da Via Láctea, outras 100 galáxias semelhantes serão observadas pelo Arrakhis. Elas estão a cerca de 100 milhões de anos-luz de distância, e até então apenas algumas galáxias anãs foram descobertas próximas a elas. Espera-se que o satélite consiga fornecer dados suficientes sobre as galáxias anãs para que seja possível entender o que compõe a matéria escura.

FONTE: https://olhardigital.com.br/2023/01/24/ciencia-e-espaco/materia-escura-pode-ser-compreendida-atraves-de-satelite/