p Pesquisadores do Centro de Excelência GRAPPA da Universidade de Amsterdã (UvA) acabam de publicar a análise mais precisa das flutuações no fundo de raios gama até o momento. Ao fazer uso de mais de seis anos de dados coletados pelo Telescópio de Grande Área Fermi, os pesquisadores descobriram duas classes de fontes diferentes contribuindo para o fundo de raios gama. Nenhum traço de uma contribuição de partículas de matéria escura foi encontrado na análise. O estudo colaborativo foi realizado por um grupo internacional de pesquisadores e está publicado na última edição da revista. Revisão Física D . p Os raios gama são partículas de luz, ou fótons, com a maior energia do universo e são invisíveis ao olho humano. Os emissores mais comuns de raios gama são os blazares:buracos negros supermassivos no centro das galáxias. Em números menores, raios gama também são produzidos por um certo tipo de estrelas chamadas pulsares e em grandes explosões estelares, como supernovas.

p Em 2008, a NASA lançou o satélite Fermi para mapear o universo de raios gama com extrema precisão. O Telescópio de Grande Área, montado no satélite Fermi, tem coletado dados desde então. Ele examina continuamente todo o céu a cada três horas. A maioria dos raios gama detectados é produzida em nossa própria Galáxia (a Via Láctea), mas o telescópio Fermi também conseguiu detectar mais de 3.000 fontes extragalácticas (de acordo com a última contagem realizada em janeiro de 2016). Contudo, essas fontes individuais não são suficientes para explicar a quantidade total de fótons de raios gama vindos de fora de nossa galáxia. Na verdade, cerca de 75% deles estão desaparecidos.

p Fundo isotrópico de raios gama

p Já no final dos anos 1960, observatórios orbitais encontraram um fundo difuso de raios gama fluindo de todas as direções do universo. Se você tivesse visão de raios gama, e olhou para o céu, não haveria nenhum lugar escuro.

p A origem desse fundo de raios gama isotrópico permaneceu até agora desconhecida. Esta radiação pode ser produzida por blazares não resolvidos, ou outras fontes muito fracas para serem detectadas com o telescópio Fermi. Partes do plano de fundo de raios gama também podem conter a impressão digital da ilustre partícula de matéria escura, uma partícula até agora não detectada responsável pela falta de 80% da matéria em nosso universo. Se duas partículas de matéria escura colidem, eles podem aniquilar e produzir uma assinatura de fótons de raios gama.

p Flutuações

p Junto com colegas, Dra. Mattia Fornasa, um físico de astropartículas da UvA e principal autor do artigo, realizaram uma extensa análise do fundo de raios gama usando 81 meses de dados coletados pelo Telescópio de Grande Área Fermi - muito mais dados e com uma faixa de energia maior do que em estudos anteriores. Ao estudar as flutuações na intensidade do fundo de raios gama, os pesquisadores foram capazes de distinguir duas contribuições diferentes para o background de raios gama. Uma classe de fontes de raios gama é necessária para explicar as flutuações em baixas energias (abaixo de 1 GeV) e outro tipo para gerar as flutuações em altas energias - as assinaturas dessas duas contribuições são marcadamente diferentes.

p Em seu artigo, os pesquisadores sugerem que os raios gama nas faixas de alta energia - de alguns GeV para cima - provavelmente se originam de blazares não resolvidos. Uma investigação mais aprofundada sobre essas fontes potenciais está sendo realizada pela Fornasa, o pesquisador da UvA Shin'ichiro Ando e colegas da Universidade de Torino, Itália. Contudo, parece muito mais difícil localizar uma fonte para as flutuações com energias abaixo de 1 GeV. Nenhum dos emissores de raios gama conhecidos tem um comportamento consistente com os novos dados.

p Restrições na matéria escura

p A data, o telescópio Fermi não detectou nenhuma indicação conclusiva de emissão de raios gama originada de partículas de matéria escura. Também, este último estudo não mostrou nenhuma indicação de um sinal associado à matéria escura. Usando seus dados, Fornasa e seus colegas conseguiram até mesmo descartar alguns modelos de matéria escura que teriam produzido um sinal detectável.

p 'Nossa medição complementa outras campanhas de pesquisa que usaram raios gama para procurar matéria escura e confirma que há pouco espaço para a emissão de raios gama induzida por matéria escura no fundo isotrópico de raios gama, 'diz Fornasa.