Algumas das estrelas mais antigas do universo estão muito distantes
para serem vistas, mas cientistas dizem que se o núcleo delas for movido
por matéria escura, isso pode ser determinado pelo brilho ao redor
delas.
Se essa estranha matéria dá mesmo energia às estrelas, os telescópios
de infravermelho conseguem enxergar a luz resultante, que deve ser
diferente da que emana de estrelas como o sol, que contam com o processo
de fusão para gerar energia.
A matéria escura nunca foi detectada diretamente e só pode ser
estudada pelos seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis. Mas sua
presença dominante – cerca de 96% do universo é formado por ela – pode
ter exercido um papel dominante na criação das primeiras estrelas.
Essas estrelas alimentadas por matéria escura brilham muito, apesar
da fonte. Enquanto a luz de uma estrela individual é muito distante para
ser medida, os astrônomos podem aprender muito ao analisar a luz
combinada de várias estrelas antigas, incluindo aquelas alimentadas pela
estranha matéria.
Em um novo estudo, uma equipe de astrônomos calculou a quantidade de
luz que as estrelas escuras iriam produzir para determinar se o brilho
seria visível em ondas de infravermelho.
A luminosidade das estrelas, combinada com a luz produzida pelas
galáxias, cria um arco de luz similar ao que as muitas lâmpadas acesas
fabricam nas cidades. Ao estudar esse brilho geral, os cientistas
esperam entender mais sobre as fontes individuais de luz.
Na analogia com as cidades, os cientistas conseguem comparar a
luminosidade máxima e mínima produzida. Para as estrelas antigas, eles
analisaram propriedades como a relação entre a massa e o brilho, quanto
tempo ela pode ser alimentada pela matéria escura e o nível de formação
de estrelas.
Como leva muito tempo para a luz viajar distâncias tão grandes, as
estrelas analisadas são muito antigas. Ao focar no brilho produzido por
essas fontes distantes, os astrônomos podem examinar o passado da luz
produzida pelas primeiras estrelas.
“Como não é possível estudar diretamente a formação de estrelas no
início do universo, nós dependemos de simulações numéricas”, comenta
Andreas Maurer e Martin Raue, da Universidade de Hamburgo.
Os cientistas esperam que, ao estudar esse brilho antigo, eles
eventualmente consigam determinar se alguns grupos de estrelas são
alimentadas pela matéria escura ou pelo método mais familiar de fusão.
As estrelas se formam quando a gravidade une a matéria. Conforme as
nuvens de hidrogênio e hélio – os únicos elementos presentes no começo
do universo – se quebravam, a matéria escura presa no meio seria
comprimida.
A matéria escura, assim como a comum, deve ter um estranho “gêmeo”, a
antimatéria. “Toda partícula no universo tem uma antipartícula”,
explica o astrofísico Douglas Spolyar, da Universidade de Chicago, que
não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda o assunto.
Quando uma partícula e sua anti se encontram, elas se aniquilam,
transformando-se em fótons, elétrons e pósitrons. Conforme essas
partículas leves interagem com o meio, elas aquecem-no. Se esse meio for
no centro de uma recém formada estrela, a aniquilação da matéria escura
poderia substituir o processo de fusão no núcleo estelar.
Do mesmo modo, se uma estrela estabilizada capturar matéria escura
suficiente, a destruição das partículas e antipartículas poderia
substituir a fusão como fonte de energia. “Essa pressão adicional
‘explode’ a estrela, por isso reduz a fusão nuclear”, afirmam os
pesquisadores.
O processo é tão poderoso que apenas cerca de 1% da massa estelar teria que ser matéria escura para isso.
As estrelas escuras são maiores e mais geladas do que suas parceiras
convencionais. Elas também duram mais do que as estrelas com fusão
nuclear.
“Com um estoque suficiente de matéria escura, as estrelas escuras
podem ter vidas que excedem a idade do universo – elas ainda podem
existir hoje”, comenta Maurer.
E elas ainda podem estar se formando.
“A densidade da matéria escura pode ser bilhões de vezes maior no
centro da galáxia, onde as estrelas podem capturar muito mais dela”,
comenta Spolyar. “Estrelas escuras podem estar surgindo no centro da
galáxia”.
Fonte: http://www.livescience.com/
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