{"id":433,"date":"2012-01-02T15:55:25","date_gmt":"2012-01-02T18:55:25","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/universofisico\/?p=433"},"modified":"2012-01-02T15:55:25","modified_gmt":"2012-01-02T18:55:25","slug":"ondas-de-radio-vindas-da-materia-escura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/universofisico\/2012\/01\/02\/ondas-de-radio-vindas-da-materia-escura\/","title":{"rendered":"Ondas de r\u00e1dio vindas da mat\u00e9ria escura?"},"content":{"rendered":"
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Representa\u00e7\u00e3o art\u00edstica do ARCADE2. Cr\u00e9dito: NASA, ARCADE, Roen Kelly<\/p><\/div>\n

Um misterioso sinal de r\u00e1dio captado por um experimento com participa\u00e7\u00e3o brasileira talvez seja a nossa primeira evid\u00eancia n\u00e3o gravitacional de que a mat\u00e9ria escura existe, sugere um artigo<\/a> publicado quinta-feira passada na revista Physical Review Letters<\/em>.
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Em 2009, uma descoberta surpreendente<\/a> foi anunciada por pesquisadores que constru\u00edram e operaram o ARCADE2<\/a> (Radi\u00f4metro Absoluto para Cosmologia, Astrof\u00edsica e Emiss\u00e3o Difusa), uma sonda lan\u00e7ada por um bal\u00e3o estratosf\u00e9rico, que permaneceu a 36 km de altitude por algumas horas, buscando pelas emiss\u00f5es de r\u00e1dio que teriam sido produzidas pelas primeiras estrelas do universo, na janela de frequ\u00eancias entre 3 e 90 gigahertz.
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(O ARCADE2 contou, ali\u00e1s, com a participa\u00e7\u00e3o de dois brasileiros, Thyrso Villela e Alexandre Wuensche, ambos do Inpe<\/a>, que desenvolveram parte dos instrumentos da sonda.)
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No lugar do sinal esperado das estrelas primordiais, o ARCADE 2 captou estranhas emiss\u00f5es de r\u00e1dio chegando igualmente de todas as dire\u00e7\u00f5es do c\u00e9u. Nenhuma das as fontes prov\u00e1veis de r\u00e1dio conhecidas\u00a0\u2013 a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo, as estrelas primordiais, as explos\u00f5es de supernovas, o n\u00facleo de certas gal\u00e1xias, o g\u00e1s ao redor de nossa e de outras gal\u00e1xias e no meio de aglomerados delas, etc.\u00a0\u2013 podia explicar as propriedades do sinal, incluindo sua intensidade, cinco a seis vezes maior que a esperada.
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Agora, Nicolao Fornengo, da Universidade de Turim, na It\u00e1lia, junto com mais tr\u00eas colegas, demonstraram<\/a> que o misterioso sinal poderia <\/span>em princ\u00edpio <\/span>ser produzido pela mat\u00e9ria escura.
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Para explicar uma s\u00e9rie de observa\u00e7\u00f5es astron\u00f4micas\u00a0\u2013 o movimento de rota\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias, a velocidade delas em seus aglomerados, a distor\u00e7\u00e3o da luz provocada por esses aglomerados (lentes gravitacionais) e as varia\u00e7\u00f5es na temperatura da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo\u00a0\u2013 a maioria dos astrof\u00edsicos acredita que, para cada peda\u00e7o de mat\u00e9ria \u201cnormal\u201d, do tipo de que somos feitos, existe aproximadamente 6 vezes mais mat\u00e9ria de um tipo desconhecido, que quase n\u00e3o interage com a luz e o resto da mat\u00e9ria, mas cuja presen\u00e7a no universo percebemos por sua for\u00e7a gravitacional.
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Existem v\u00e1rias ideias sobre a poss\u00edvel natureza da mat\u00e9ria escura, como a possibilidade de que ela seja formada por pequenos buracos negros produzidos durante o big bang. Mas a ideia mais popular \u00e9 a de que ela seria um g\u00e1s rarefeito de part\u00edculas conhecidas por WIMPS (part\u00edculas massivas fracamente interagentes, em ingl\u00eas). Como os neutrinos, os WIMPs interagiriam muito pouco com a mat\u00e9ria e a radia\u00e7\u00e3o, mas ao contr\u00e1rio dos \u00faltimos seriam bem mais pesados que pr\u00f3tons. Dois experimentos com detectores instalados em minas subterr\u00e2neas, os italianos CRESST e DAMA, e o norte-americano CoGeNT, afirmam ter encontrado evid\u00eancias de WIMPs, embora outro do mesmo tipo, s\u00f3 que maior e mais sens\u00edvel, o XENON100, n\u00e3o tenha encontrado nada at\u00e9 agora.
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De acordo com a teoria, os WIMPs podem se transformar em part\u00edculas mais leves, produzindo raios gama, el\u00e9trons e p\u00f3sitrons (o anti-el\u00e9tron). Como nota Stanley Brown no site Physics<\/a>, duas an\u00e1lises recentes de dados do telesc\u00f3pio espacial de raios gama Fermi que observou gal\u00e1xias an\u00e3s, onde a quantidade de mat\u00e9ria escura \u00e9 proporcionalmente muito maior que o montante de mat\u00e9ria normal, n\u00e3o encontraram nenhum sinal de mat\u00e9ria escura, sugerindo que os WIMPs t\u00eam uma massa menor que 30 GeVs.
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Nos \u00faltimos anos, alguns f\u00edsicos tamb\u00e9m sugeriram que um excesso de el\u00e9trons detectado pela sonda ATIC e um excesso de p\u00f3sitrons semelhante observado pela sonda PAMELA poderiam ser sinais da aniquila\u00e7\u00e3o de WIMPs.
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Agora, Fornengo e colegas conseguiram reproduzir o sinal do ARCADE2 ao imaginarem que o universo est\u00e1 repleto de in\u00fameras fontes fracas espalhadas pelo universo, do mesmo modo que est\u00e3o espalhadas as gal\u00e1xias. As emiss\u00f5es de r\u00e1dio seriam produzidas pelos el\u00e9trons e p\u00f3sitrons gerados pelos WIMPs dos halos de mat\u00e9ria escura envolvendo as gal\u00e1xias, \u00e0 medida que essas part\u00edculas eletricamente carregadas fossem aceleradas pelos campos magn\u00e9ticos gal\u00e1cticos.
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De acordo com a equipe<\/a>, esta seria a \u00fanica explica\u00e7\u00e3o que n\u00e3o entra em conflito com observa\u00e7\u00f5es em outras frequ\u00eancias (infravermelho e raios gama). Al\u00e9m disso, seus c\u00e1lculos indicam que os WIMPs devem de ter uma massa da ordem 1o GeVs, o que \u00e9 consistente com os dados do CRESST, DAMA, CoGeNT e Fermi.
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Embora abertos \u00e0 explica\u00e7\u00e3o invocando a mat\u00e9ria escura, os astrof\u00edsicos ouvidos por Jon Cartwright do site Physics World<\/a> mostraram ceticismo, ainda acreditando que o sinal do ARCADE2 possa ser explicado por detalhes desconhecidos da evolu\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias.
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Os f\u00edsicos concluem que sua explica\u00e7\u00e3o poder\u00e1 ser verificada em novas observa\u00e7\u00f5es, principalmente as que ser\u00e3o realizada pelo super r\u00e1dio telesc\u00f3pio SKA<\/a>, planejado para ser constru\u00eddo em breve na Austr\u00e1lia, Nova Zel\u00e2ndia ou \u00c1frica do Sul, que ter\u00e1 a resolu\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para enxergar as ondas de r\u00e1dios vindas de cada um dos halos de mat\u00e9ria escura.<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias:
\nFornengo, N., Lineros, R., Regis, M., & Taoso, M. (2011). Possibility of a Dark Matter Interpretation for the Excess in Isotropic Radio Emission Reported by ARCADE Physical Review Letters, 107<\/span> (27) DOI: 10.1103\/PhysRevLett.107.271302<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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