Na busca contínua por matéria escura em nosso universo, os cientistas acreditam ter encontrado um detector único e poderoso:exoplanetas.

Em um novo jornal, dois astrofísicos sugerem que a matéria escura pode ser detectada medindo o efeito que tem sobre a temperatura dos exoplanetas, que são planetas fora do nosso sistema solar.

Isso pode fornecer novos insights sobre a matéria escura, a substância misteriosa que não pode ser observada diretamente, mas que representa cerca de 80% da massa do universo.

"Acreditamos que deve haver cerca de 300 bilhões de exoplanetas esperando para serem descobertos, "disse Juri Smirnov, bolsista do Centro de Cosmologia e Física de Astropartículas da Ohio State University.

"Mesmo encontrar e estudar um pequeno número deles pode nos dar uma grande quantidade de informações sobre a matéria escura que não conhecemos agora."

Smirnov foi coautor do artigo com Rebecca Leane, um pesquisador de pós-doutorado no SLAC National Accelerator Laboratory da Stanford University. Foi publicado hoje (22 de abril, 2021) no jornal Cartas de revisão física .

Smirnov disse que quando a gravidade dos exoplanetas captura a matéria escura, a matéria escura viaja para o núcleo planetário onde se "aniquila" e libera sua energia na forma de calor. Quanto mais matéria escura é capturada, mais ele deve aquecer o exoplaneta.

Este aquecimento pode ser medido pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA, um telescópio infravermelho com lançamento previsto para outubro que será capaz de medir a temperatura de exoplanetas distantes.

"Se os exoplanetas têm esse aquecimento anômalo associado à matéria escura, devemos ser capazes de pegá-lo, "Disse Smirnov.

Os exoplanetas podem ser particularmente úteis na detecção de matéria escura clara, Smirnov disse, que é matéria escura com uma massa inferior. Os pesquisadores ainda não investigaram a matéria escura clara por detecção direta ou outros experimentos.

Os cientistas acreditam que a densidade da matéria escura aumenta em direção ao centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Se isso for verdade, os pesquisadores devem descobrir que quanto mais próximos os planetas estão do centro galáctico, quanto mais suas temperaturas subirem.

"Se encontrássemos algo assim, seria incrível. Claramente, teríamos encontrado matéria escura, "Disse Smirnov.

Smirnov e Leane propõem um tipo de pesquisa que envolveria olhar próximo à Terra em gigantes gasosos - os chamados "Super Júpiteres" - e anãs marrons em busca de evidências de aquecimento causado pela matéria escura. Uma vantagem de usar planetas como este como detectores de matéria escura é que eles não têm fusão nuclear, como as estrelas fazem, portanto, há menos "calor de fundo" que tornaria difícil encontrar um sinal de matéria escura.

Além dessa pesquisa local, os pesquisadores sugerem uma busca por exoplanetas desonestos distantes que não estão mais orbitando uma estrela. A falta de radiação de uma estrela reduziria novamente a interferência que poderia obscurecer um sinal da matéria escura.

Uma das melhores partes do uso de exoplanetas como detectores de matéria escura é que não requer nenhum novo tipo de instrumentação, como telescópios, ou pesquisas que ainda não estão sendo feitas, Disse Smirnov.

A partir de agora, pesquisadores identificaram mais de 4, 300 exoplanetas confirmados e mais 5, 695 candidatos estão atualmente sob investigação. Gaia, um observatório espacial da Agência Espacial Europeia, espera-se identificar dezenas de milhares de candidatos em potencial nos próximos anos.

"Com tantos exoplanetas sendo estudados, teremos uma tremenda oportunidade de aprender mais do que nunca sobre a matéria escura, "Disse Smirnov.