Respostas sobre matéria escura podem estar em buracos negros, diz pesquisa

Há mais matéria escura do que “normal” no Universo. Mas ninguém sabe exatamente o que é a matéria escura. Os cientistas estão tentando desvendar esse mistério analisando o comportamento do Universo sob diferentes ângulos. Um deles é a colisão (e fusão) de buracos negros supermassivos.

Pesquisa usa mistério sobre buracos negros como janela para entender a matéria escura

• Os cientistas investigaram a fusão de buracos negros supermassivos e as propriedades da matéria escura explorando o problema final do parsec;
• Este problema descreve a dificuldade dos buracos negros supermassivos em superar os últimos 3,2 anos-luz que os separam antes de colidirem, sugerindo a necessidade de uma força além da gravidade para completar a fusão;
• Novos modelos matemáticos sugerem que as partículas de matéria escura podem gerar “fricção” cósmica, ajudando os buracos negros a superar o parsec final e a fundir-se – o que desafia as teorias anteriores;
• O estudo sugere uma resolução para o problema final do parsec e fornece informações sobre a natureza da matéria escura, usando fusões de buracos negros como uma janela para compreender as partículas misteriosas.

Pesquisas recentes usaram um mistério para começar a desvendar o outro. Quando se trata desta dança cósmica entre colossos, surge o enigma do parsec final. E a chave para resolver isso pode ser a matéria escura, aponta o estudo. publicado na revista Cartas de revisão física em julho.

Pesquisa usa buracos negros para entender a matéria escura – e vice-versa

Resolver o problema final do parsec é um grande avanço na compreensão do Universo. E também ajuda a compreender melhor a natureza da matéria escura. Para que as resoluções façam sentido na sua cabeça, você precisa entender as partes dos problemas. Vamos até eles então.

Problema final do parsec na colisão de buracos negros

Imagine dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro no centro de uma galáxia. Um mistério intriga os cientistas: por que esses buracos negros, depois de chegarem muito próximos, acabam se fundindo?

O parsec final é a distância que separa esses buracos negros quando estão prestes a colidir. É uma distância pequena em termos cósmicos (3,2 anos-luz), mas grande o suficiente para ser um obstáculo à fusão.

A gravidade não seria suficiente para superar esta última barreira e unir os buracos negros. Portanto, os cientistas acreditavam que alguma força desconhecida agia para aproximar esses gigantes cósmicos. Esta força misteriosa foi o problema do parsec final.

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A matéria escura como solução para o problema final do parsec

Novos modelos matemáticos sugeridos na pesquisa em questão indicam que partículas de matéria escura que interagem entre si podem resolver o problema final do parsec.

Segundo o estudo, as partículas de matéria escura que se acumulam em torno dos buracos negros supermassivos poderiam criar uma espécie de “fricção” cósmica, desacelerando os buracos negros e fazendo com que eles se aproximassem cada vez mais, até finalmente colidirem.

Mostramos que incluir o efeito anteriormente negligenciado da matéria escura pode ajudar os buracos negros supermassivos a superar este último parsec de separação. Nossos cálculos explicam como isso pode ocorrer, ao contrário do que se pensava anteriormente.

Gonzalo Alonso-Álvarez, físico da Universidade de Toronto em entrevista no site da instituição

Resolvendo o problema final do parsec e a natureza da matéria escura

Ao estudar como a matéria escura influencia a fusão de buracos negros, os investigadores podem obter mais pistas sobre a natureza da misteriosa substância que constitui a maior parte da matéria do Universo.

“Descobrimos que a evolução das órbitas dos buracos negros é muito sensível à microfísica da matéria escura e isso significa que podemos usar observações de fusões de buracos negros supermassivos para compreender melhor estas partículas”, explica o físico Alonso-Álvarez.

Além disso, os resultados obtidos na pesquisa podem ser usados ​​para compreender os halos de matéria escura que circundam as galáxias em todo o Universo. Afinal, as partículas devem interagir em escala galáctica para resolver o problema final do parsec. Foi um passo para, finalmente, tornar o desconhecido menos misterioso.