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Encontrada partícula mutante que pode ser energia escura

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Cosmologistas não costumam extrair pistas do reino animal. Mas um modelo que postula a existência de uma partícula “camaleônica” – que mudaria sua massa de acordo com seu ambiente – está ganhando atenção.

Um novo artigo alega ter encontrado sinais dessa partícula elusiva, cuja existência foi postulada pela primeira vez em 2003 para explicar a expansão acelerada do universo, atribuída a uma “energia escura” desconhecida. A massa em mutação de uma partícula camaleônica modificaria o alcance de atuação de sua força, possivelmente explicando, assim, o motivo da causa da aceleração do universo não ter sido detectada na Terra. Na Terra, a partícula camaleônica seria pesada demais para criar qualquer força notável, mas, nos confins do espaço, seu efeito seria imenso.

Em teoria, fótons que viajam através de campos magnéticos podem se tornar camaleões, reduzindo a quantidade de luz que chega à Terra de fontes distantes. A redução do brilho depende da freqüência da luz. Ao comparar a luz emitida através do alcance de freqüências dos centros luminosos de 77 galáxias ativas, Douglas Shaw, da Universidade Queen Mary de Londres, e seus colegas descobriram o que eles chamam de “boa evidência” de que alguns fótons se perderam no percurso.

“É uma maneira absolutamente interessante de olhar para as (exóticas) partículas e os resultados são certamente intrigantes”, diz Frank Wilczek, físico de partículas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, Estados Unidos, que não esteve envolvido no trabalho. Mas é muito cedo para interpretar as descobertas como sendo uma detecção inequívoca das partículas camaleônicas, ele diz.

Desaparecidas
Por si só, as observações de diminuição da luz feitas por Shaw e seus colegas não são capazes de diferenciar modelos baseados em partículas camaleônicas de modelos nos quais os fótons se transformam em outras partículas “parecidas com áxions”. Ambas seriam “uma descoberta interessante”, diz Shaw.

No entanto, apenas o modelo camaleônico prevê que as polarizações dos fótons deveriam estar alinhadas aos campos magnéticos que as partículas atravessam. Até agora, a equipe estudou dados de luzes vindas de três estrelas na Via Gáctea e em cada caso encontraram a polarização necessária.

“É uma técnica engenhosa e original”, diz o astrônomo Malcolm Fairbairn da King’s College London. Mas ele acrescenta que os astrônomos ainda não compreendem completamente como a luz é produzida nessas fontes distantes, por isso é difícil prever os sinais esperados na ausência das partículas camaleônicas.

Contudo, a análise do grupo parece ter sido impulsionada por um estudo independente de um fluxo excepcionalmente alto de fótons de alta energia vistos pelo telescópio MAGIC em La Palma, e pelo telescópio Veritas no Arizona. Os resultados deixaram os astrônomos perplexos, porque os fótons de alta energia deveriam ser impedidos de chegar até a Terra por interações com a radiação de microondas cósmicas. No entanto, Miguel Sanchez-Conde, do Instituto de Astrofísica de Andaluzia, Espanha, e seus colegas mostraram que, se os fótons se convertem em partículas parecidas com áxions durante parte de seu percurso, eles poderiam alcançar a Terra sem perturbações.

Bernard Sadoulet, astrônomo envolvido em buscas pela matéria escura da Universidade da Califórnia, Berkeley, diz que uma comunidade mais ampla provavelmente precisa de mais convencimento. “O correto próximo passo”, ele diz, “deveria ser a obtenção de dados de apoio no laboratório”.

Tempo para mudança
Amanda Weltman da Universidade de Cambridge, Reino Unido, e uma das criadoras da idéia camaleônica, está tentando fazer exatamente isso com o grupo GammeV no Laboratório do Acelerador Nacional Fermi, em Batávia, Illinois.

Eles estão irradiando luz de laser através de um tubo com janelas em cada ponta imerso em um campo magnético. O modelo camaleônico prevê que alguns fótons deveriam se converter em partículas camaleônicas. Quando o laser é desligado, as partículas camaleônicas deveriam lentamente voltar à forma de fótons e gerar uma enfraquecida fosforescência.

O experimento completou sua primeira fase sem constatar nenhum sinal de partículas camaleônicas; no entanto, a equipe ainda não procurou pelas partículas com os parâmetros que correspondem aos possivelmente vistos pela equipe de Shaw. O grupo GammeV está agora se preparando para testar a existência de camaleões nesse “interessante âmbito”, disse Weltman.

Com outros testes planejados para buscar por camaleões, Weltman acredita que a partícula será confirmada ou descartada dentro da próxima década. O satélite Microscope da Agência Espacial Européia, que deverá ser lançado em 2012, irá procurar por desvios induzidos por partículas camaleônicas através do estudo do movimento relativo de duas massas em órbita.

A partícula camaleônica poderia também afetar a maneira como as estrelas e as nuvens de gás de hidrogênio se movem em relação umas às outras sob a influência da gravidade nas galáxias, diz Lam Hui da Universidade de Columbia, Nova York. “Esses dados já foram coletados por astrônomos, por isso é uma questão de analisá-los”.

Qualquer que seja o resultado, o acúmulo de estranhas observações astrofísicas sinalizam “tempos excitantes”, diz Sanchez-Conde. “Tudo parece apontar para algo novo acontecendo na física”.

 

Crédito: Terra

 

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