p Partículas de matéria escura podem se espalhar umas contra as outras apenas quando atingem a energia certa, dizem pesquisadores no Japão, Alemanha, e Áustria em um novo estudo. A ideia deles ajuda a explicar por que as galáxias, da menor à maior, têm as formas que têm. p A matéria escura é uma forma misteriosa e desconhecida de matéria que compreende mais de 80 por cento da matéria no universo hoje. Sua natureza é desconhecida, mas os físicos acreditam que sua gravidade é responsável pela formação de estrelas e galáxias, que levou à nossa existência.

p "A matéria escura é na verdade nossa mãe, que deu à luz a todos nós. Mas não a conhecemos; de alguma forma, nos separamos no nascimento. Quem é ela? Essa é a pergunta que queremos saber, "diz o autor do artigo Hitoshi Murayama, Professor da Universidade da Califórnia em Berkeley e investigador principal do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo.

p Os astrônomos já descobriram que a matéria escura não parece se agrupar tanto quanto sugerem as simulações de computador. Se a gravidade é a única força que impulsiona a matéria escura, apenas puxando e nunca empurrando, então a matéria escura deve se tornar muito densa em direção aos centros das galáxias. Contudo, especialmente em pequenas galáxias desbotadas chamadas esferoidais anãs, a matéria escura não parece se tornar tão densa quanto o esperado em relação aos centros galácticos.

p Este quebra-cabeça pode ser resolvido se a matéria escura se espalhar contra si mesma como bolas de bilhar, permitindo que as partículas se espalhem mais uniformemente após uma colisão. Mas um problema com essa ideia é que a matéria escura parece se aglomerar em sistemas maiores, como aglomerados de galáxias. O que faz a matéria escura se comportar de maneira diferente entre anãs esferoidais e aglomerados de galáxias? Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma explicação que pode resolver este enigma, e revelar o que é a matéria escura.

p "Se a matéria escura se espalhar entre si apenas a uma velocidade baixa, mas muito especial, pode acontecer frequentemente em anões esferoidais, onde está se movendo lentamente, mas é raro em aglomerados de galáxias onde se move rapidamente. Precisa atingir uma ressonância, "diz o físico chinês Xiaoyong Chu, um pesquisador de pós-doutorado na Academia Austríaca de Ciências.

p A ressonância é um fenômeno comum - girar o vinho em uma taça para expô-lo ao oxigênio e produzir mais aroma requer girar a taça exatamente na velocidade certa. Rádios analógicos antigos devem ser sintonizados na frequência certa. Estes são exemplos de ressonância, e a equipe suspeita que a ressonância pode explicar o quebra-cabeça da matéria escura.

p "Até onde sabemos, esta é a explicação mais simples para o quebra-cabeça. Estamos entusiasmados porque podemos saber o que é a matéria escura em breve, "diz Murayama.

p Contudo, a equipe não estava convencida de que uma ideia tão simples explicaria os dados corretamente. "Primeiro, estávamos um pouco céticos de que essa ideia explicaria os dados observacionais; mas uma vez que tentamos, Funcionou como um encanto, "diz o cientista colombiano Camilo Garcia Cely, um pesquisador de pós-doutorado no Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) na Alemanha.

p A equipe acredita que não é por acaso que a matéria escura pode atingir a nota exata. "Existem muitos outros sistemas na natureza que mostram acidentes semelhantes:nas estrelas, partículas alfa atingem uma ressonância de berílio, que por sua vez atinge uma ressonância de carbono, produzindo os blocos de construção que deram origem à vida na Terra. Um processo semelhante acontece com uma partícula subatômica chamada phi, "diz Garcia Cely.

p "Também pode ser um sinal de que nosso mundo tem mais dimensões do que vemos. Se uma partícula se move em dimensões extras, tem energia. Para humanos, que não vêem a dimensão extra, pensamos que a energia é realmente massa, graças ao E =mc de Einstein ² . Talvez alguma partícula se mova duas vezes mais rápido na dimensão extra, tornando sua massa precisamente o dobro da massa de matéria escura, "diz Chu.

p O próximo passo da equipe será encontrar dados observacionais que apoiem sua teoria. "Se isso é verdade, observações futuras e mais detalhadas de diferentes galáxias revelarão que a dispersão de matéria escura, na verdade, depende de sua velocidade, "diz Murayama, que também está liderando um grupo internacional separado que pretende conduzir essa pesquisa usando o Prime Focus Spectrograph, agora em construção. O instrumento de US $ 80 milhões será montado no telescópio Subaru no topo de Mauna Kea na Ilha Grande, Havaí, e será capaz de medir as velocidades de milhares de estrelas em esferoidais anãs.

p O artigo da equipe foi publicado online em 22 de fevereiro por Cartas de revisão física .