Um estudo recente, disponível no banco de pré-impressão arXiv, diz que a Terra pode estar mergulhada em um vasto oceano de matéria escura e que as ondas desse oceano invisível que colidem com a atmosfera superior do nosso planeta podem gerar ondas de rádio detectáveis. Essa descoberta teórica poderia ajudar a identificar esse enigmático componente do Universo.
Há uma abundância de evidências astrofísicas e cosmológicas que sugerem a existência de matéria escura. Desde as inexplicáveis curvas de rotação de galáxias até o crescimento das maiores estruturas cósmicas, a matéria escura se apresenta como uma força invisível, influenciando o Universo de maneiras que ainda não compreendemos totalmente.
As tentativas de explicar esses fenômenos com teorias alternativas da gravidade têm falhado, consolidando a crença de que a matéria escura é uma forma desconhecida de matéria que raramente interage com a luz ou com a matéria convencional.
Algumas teorias sugerem também que ela seja composta por partículas massivas, mas as buscas por esses tipos de partículas têm sido infrutíferas. Uma alternativa intrigante é que a matéria escura seja excepcionalmente leve, manifestando-se como partículas teóricas conhecidas como “áxions” ou como uma forma exótica de fóton com massa.
Com uma leveza extrema – milhões de vezes mais leve do que as mais leves partículas conhecidas – a matéria escura poderia agir de maneiras muito peculiares. Em vez de se comportar como partículas individuais, a matéria escura se comportaria mais como ondas que se espalham pelo cosmos.
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Matéria escura: detectáveis ondas invisíveis espalhadas pelo Universo
A pesquisa recente explora modelos de matéria escura ultraleve que não são totalmente “escuros”, permitindo interações raras com a matéria normal. Na maioria das vezes, essas interações seriam imperceptíveis. No entanto, em casos raros, a matéria escura e a matéria normal poderiam interagir o suficiente para produzir uma quantidade significativa de ondas de rádio.
Isso ocorreria em consequência da matéria escura encontrando ondas de plasma e da frequência das ondas de matéria escura se alinhando com a frequência das ondas de plasma. Essa ressonância amplificaria a interação, produzindo radiação na forma de ondas de rádio, segundo os modelos teóricos.
O Universo é repleto de plasmas – todas as estrelas expelem plasma para o espaço na forma de vento estelar. Os teóricos já haviam explorado a possibilidade de produção de ondas de rádio devido à matéria escura interagindo com ambientes como a coroa solar ou o meio interestelar. Esta nova pesquisa, no entanto, encontrou um ponto de interação muito mais próximo: a ionosfera da Terra.
Ionosfera da Terra pode ser a ligação mais próxima entre matéria escura e plasma
A ionosfera é a camada fina e quente da atmosfera superior, composta por partículas ionizadas (carregadas) – um plasma. Naturalmente, essa camada tem ondas que se propagam através dela. Os pesquisadores descobriram que essas ondas podem interagir com ondas hipotéticas de matéria escura que estiverem se espalhando ao redor da Terra.
As ondas de rádio produzidas por essa interação seriam detectáveis. Usando uma antena de rádio cuidadosamente ajustada para procurar uma frequência específica de ondas de rádio ao longo de um ano, poderíamos ser capazes de captar essas ondas.
Essa ideia é promissora porque a ionosfera da Terra oferece várias vantagens sobre outras fontes de ondas de rádio produzidas pela matéria escura. Primeiramente, a ionosfera reflete naturalmente muitas ondas de rádio do espaço profundo, tornando-a relativamente livre de sinais contaminantes. Além disso, está bem acima de nós, de fácil acesso, e já é objeto de constante monitoramento.
Embora essa forma de matéria escura seja apenas teórica, levaria anos, senão décadas, para aperfeiçoar a técnica de observação. No entanto, se bem-sucedida, essa descoberta seria uma mina de ouro, permitindo aos especialistas estudar um dos elementos mais misteriosos do Universo bem à nossa porta.
