Assinatura de matéria escura 'arma fumegante' possivelmente identificada
Os pesquisadores propõem um novo método que pode provar definitivamente a existência de matéria escura.
Galáxia Via Láctea.
Crédito: NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC / Caltech) et al.- Os cientistas identificaram uma assinatura de dados para a matéria escura que pode ser potencialmente detectada por experimentos.
- O efeito que encontraram é uma 'modulação diurna' diária no espalhamento das partículas.
- A matéria escura ainda não foi detectada experimentalmente.
A matéria escura, um tipo de matéria que deve constituir cerca de 27 por cento do universo conhecido, nunca foi detectada experimentalmente. Agora, uma equipe de astrofísicos e cosmologistas acredita ter encontrado uma pista que pode levá-los a finalmente detectar o material elusivo, tão difícil de encontrar porque não absorve, reflete ou emite luz.
A existência de matéria escura foi prevista até agora por inferência de seus efeitos gravitacionais sobre o movimento das estrelas e galáxias, em vez de observação direta. Nenhuma tecnologia existente pode identificá-lo. Isso levou pesquisadores da Universidade Jiao Tong de Xangai e do Observatório da Montanha Púrpura da Academia Chinesa de Ciências a identificar assinaturas características de matéria escura que seriam mais fáceis de detectar.
Seu novo artigo propõe um novo tipo de efeito que se relaciona com a chamada 'matéria escura sub-GeV' que é impulsionada por raios cósmicos. A busca por esse efeito pode permitir a detecção direta de matéria escura usando técnicas de recuo nuclear.
O efeito diurno dos raios acelerados de matéria escura. Crédito: Ge et al.
A equipe de pesquisa incluiu Shao-Feng Ge e Qiang Yuan, que explicou que sua abordagem é procurar uma assinatura proeminente de partículas aceleradas de matéria escura que vêm do centro da galáxia, onde a matéria escura e os raios cósmicos estão em alta densidade. Eles descobriram que essas partículas têm uma 'modulação diurna' - um padrão de dispersão que está ligado à hora do dia. Em períodos em que o centro da galáxia está voltado para o lado do planeta oposto ao local do detector, a Terra sombreia uma grande quantidade dessas partículas. Em outras ocasiões, eles chegam como um sinal com 'energia de recuo mais alta'.
'O efeito diurno convencional é apenas para partículas de DM de movimento lento (não relativísticas) em nossa galáxia (o chamado halo DM padrão),' Ge e Yuan disseram à Phys.org. 'O efeito é insignificante devido a restrições experimentais diretas ou devido ao limite de detecção. Para partículas leves de DM, por outro lado, a interação DM-núcleo é muito menos restrita, o que deixa espaço para uma forte modulação diurna. '
Os pesquisadores Ning Zhou e Jianglai Liu, que também estiveram envolvidos no estudo, disseram em um entrevista que a assinatura que eles estão propondo poderia ser 'uma arma fumegante de detecção de matéria escura impulsionada por raios cósmicos'.
Os pesquisadores planejam em seguida procurar a assinatura em dados previamente coletados, bem como em experimentos subterrâneos de matéria escura.
Eles também estão encorajando cientistas de todo o mundo a procurar essa assinatura em seus dados.
Confira o novo artigo 'Efeito Diurno da Matéria Escura Sub-GeV Impulsionada por Raios Cósmicos' publicado em Cartas de revisão física .
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