A razão pela qual chamamos a matéria escura de escura não é porque ela é um material sombrio. É porque a matéria escura não interage com a luz. A diferença é sutil, mas importante. A matéria regular pode ser escura porque absorve luz. É por isso que, por exemplo, podemos ver a sombra de nuvens moleculares contra as estrelas dispersas da Via Láctea. Isso é possível porque a luz e a matéria têm uma maneira de se conectar. A luz é uma onda eletromagnética, e os átomos contêm elétrons e prótons eletricamente carregados, então a matéria pode emitir, absorver e espalhar luz. A matéria escura não é eletricamente carregada. Ela não tem como se conectar com a luz, e então quando a luz e a matéria escura se encontram, elas simplesmente passam uma pela outra.
Todas as nossas observações sugerem que a matéria escura e a luz têm apenas a gravidade em comum. Quando a matéria escura está aglomerada em torno de uma galáxia, por exemplo, sua atração gravitacional pode desviar a luz. Por causa disso, podemos mapear a distribuição da matéria escura no Universo observando como a luz é gravitacionalmente lenteada ao redor dela. Também sabemos que a matéria escura e regular interagem gravitacionalmente. A atração da matéria escura faz com que as galáxias se reúnam em superaglomerados. Mas uma questão sem resposta é se a matéria escura e regular apenas interagem gravitacionalmente. Se um átomo e uma partícula de matéria escura se cruzassem, eles realmente passariam um pelo outro?
Como não observamos diretamente partículas de matéria escura, podemos apenas especular, mas a maioria dos modelos de matéria escura argumenta que a gravidade é o único elo comum com a luz e a matéria regular. A matéria escura e a regular se aglomeram uma em torno da outra, mas não colidem e se fundem como nuvens interestelares. Mas um novo estudo sugere que as duas fazer interagir, o que poderia revelar aspectos sutis de coisas misteriosas.
O estudo analisa seis galáxias anãs ultrafracas, ou UFDs. Elas são galáxias satélites perto da Via Láctea que parecem ter muito menos estrelas do que sua massa sugere. Isso ocorre porque elas são feitas principalmente de matéria escura. Se a matéria regular e a escura interagem apenas gravitacionalmente, então a distribuição de estrelas nessas pequenas galáxias deve seguir um certo padrão. Se a matéria escura e a regular interagem diretamente, então essa distribuição será distorcida.
Para testar isso, a equipe executou simulações de computador de ambos os cenários. Eles descobriram que no modelo não interativo a distribuição de estrelas deveria se tornar mais densa no centro dos UFDs e mais difusa nas bordas. No modelo interativo, a distribuição estelar deveria ser mais uniforme. Quando eles compararam esses modelos com observações das seis galáxias, eles descobriram que o modelo interativo era um ajuste ligeiramente melhor.
Então parece que a matéria escura e regular interagem de maneiras além de seus puxões gravitacionais. Não há dados suficientes para determinar a natureza exata da interação, mas o fato de haver qualquer interação é uma surpresa. Isso significa que nossos modelos tradicionais de matéria escura estão pelo menos parcialmente errados. Também pode apontar o caminho para novos métodos de detecção direta da matéria escura. Com o tempo, podemos finalmente resolver o mistério desse material escuro, mas não totalmente invisível.
Referência: Almeida, Jorge Sánchez, Ignacio Trujillo e Angel R. Plastino. “A distribuição estelar em galáxias anãs ultrafracas sugere desvios do paradigma da matéria escura fria sem colisão.” Cartas do Jornal Astrofísico 973.1 (2024): L15.
