A matéria escura feita de áxions pode ter o poder de fazer o espaço-tempo soar como um sino, mas apenas se for capaz de roubar energia dos buracos negros, de acordo com uma nova pesquisa.
Uma possibilidade intrigante para um candidato à misteriosa matéria escura é que possa ser um áxion. Originalmente previstos para existir décadas atrás para explicar algumas propriedades estranhas da força nuclear forte, os áxions ainda não foram detectados em laboratório ou em quaisquer experimentos. No entanto, esta indefinição tornar-lhes-ia um candidato perfeito para a matéria escura, uma vez que, por definição, a matéria escura dificilmente ou nunca interage com a matéria normal.
Se a matéria escura fosse um áxion, ou um tipo de partícula relacionada ao áxion, então ela teria propriedades muito estranhas. Seria a partícula mais leve já conhecida, em alguns modelos não maior que um bilionésimo da massa do elétron. A incrível natureza leve desta partícula significa que ela se comportaria de maneira muito estranha no cosmos. Seria tão leve que a sua natureza de onda quântica se manifestaria em escalas muito grandes, o que significa que tenderia a agir mais como uma onda do que como uma partícula.
Uma das maneiras pelas quais essa natureza ondulatória se manifestaria seria em torno de buracos negros em rotação. Através de um processo conhecido como super-radiância, este tipo de matéria escura poderia roubar o momento angular do buraco negro. Isto impediria que a matéria escura caísse através do horizonte de eventos e, em vez disso, acumular-se-ia em torno do buraco negro como uma mortalha invisível.
Mas assim que nenhuma nova energia pudesse ser extraída do buraco negro, a matéria escura evaporaria. No processo, de acordo com uma nova pesquisaa matéria escura tocaria o espaço-tempo como um sino, enviando uma enorme quantidade de ondas gravitacionais.
Essas ondas gravitacionais teriam uma assinatura distinta daquelas conhecidas através de fusões de buracos negros. E mesmo que fossem muito mais fracos, estariam nas faixas de frequência de detectabilidade dos observatórios de ondas gravitacionais existentes e planejados.
Os investigadores propuseram que vasculhássemos os dados existentes para procurar quaisquer assinaturas potenciais deste tipo de matéria escura que se acumula em torno dos buracos negros. E se não encontrarmos o que procuramos, ainda poderemos ajustar os próximos experimentos para procurar esse sinal surpreendente.
