Um novo estudo deu nova vida a um dos debates mais persistentes da astrofísica: o que causa o poderoso brilho de raios gama no centro da nossa galáxia?

Liderado por Muritz Muru, com o Dr. Noam Lipskind e o Dr. Cartas de revisão física. A matéria escura – a substância invisível que constitui a maior parte do universo – pode ser responsável pelo excesso de radiação de alta energia detectada pela primeira vez pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, utilizando simulações cosmológicas mais avançadas.

Revisitando o Excesso do Centro Galáctico

Durante mais de uma década, os cientistas têm lutado com o chamado “excesso do centro galáctico”, uma onda inesperada de raios gama que emana do coração da Via Láctea. Inicialmente, os investigadores suspeitaram que as partículas de matéria escura poderiam colidir e aniquilar-se, criando intensas explosões de radiação. No entanto, a forma observada dos raios gama não corresponde exatamente à forma esperada das distribuições da matéria escura. Esta discrepância levou muitos a apoiar outra explicação: estrelas de nêutrons antigas e de rotação rápida, conhecidas como pulsares de milissegundos.

Para testar as possibilidades, a equipe recorreu ao HESTIA, uma série de simulações de alta resolução projetadas para modelar galáxias como a Via Láctea em ambientes cósmicos realistas. Ao reconstruir as fusões violentas e o início caótico da galáxia, os investigadores descobriram que estes eventos antigos podem ter mudado significativamente a forma e a densidade da matéria escura no seu núcleo.

Os seus resultados revelam uma estrutura de matéria escura não esférica mais complexa do que o previsto pelos modelos anteriores – uma estrutura que reproduz naturalmente a distribuição dos raios gama sem a necessidade de desencadear um grande número de pulsares.

O passado tumultuado da Via Láctea deixa uma marca

“A história de colisões e evolução da Via Láctea deixa impressões claras de como a matéria escura em seu núcleo está estruturada”, explicaram os pesquisadores. “Quando calculamos, parece que o sinal de raios gama pode ser explicado por alguma matéria escura.”

Embora o estudo não encerre o debate, ele restabelece a matéria escura como uma explicação importante para um dos fenómenos mais intrigantes da astronomia moderna.

Observatórios futuros, como o Cherenkov Telescope Array, capaz de detectar raios gama de alta energia, fornecerão testes precisos dessas teorias concorrentes. Estes instrumentos podem confirmar se a luminescência provém verdadeiramente da matéria escura ou se é devida a outro processo cósmico.

“Este estudo oferece uma nova maneira de interpretar um dos sinais mais enigmáticos do céu”, disse a equipe. “Ou confirmaremos que a matéria escura deixa um rastro perceptível – ou aprenderemos algo inteiramente novo sobre a Via Láctea.”