Astrónomos checos afirmam que encontraram uma estrela de matéria escura

Nós sabemos que o Universo possui uma componente que nunca foi observada chamada de matéria escura. Assume-se a existência desta, pois ao calcular as interações gravitacionais nas galáxias e aglomerados encontramos mais matéria nesses locais do que conseguimos efetivamente observar.

A matéria escura permanece como um dos mistérios do Universo e a busca para entender a natureza da mesma é um dos maiores interesses da astronomia. Existem várias hipóteses do que poderá ser a matéria escura desde partículas até à hipótese de que a Física de Newton estaria errada.

Outra das hipóteses é que a matéria escura seria um novo tipo de bóson - partícula que possui full spin e obedece à estatística de Bose-Einstein - que, até agora, não foi possível observar. Dois astrónomos checos propuseram a descoberta de uma estrela feita desse tipo de bóson. Se este estudo for confirmado, esta poderá ser a primeira estrela formada de matéria escura.

Descoberta do sistema

Em 2022, a missão GAIA divulgou novas observações. Nesses novos dados, um sistema chamou a atenção, visto que consistia numa estrela igual ao Sol que parecia orbitar um ponto vazio no espaço.

Ao calcular a interação gravitacional, os investigadores da missão concluíram que aquele ponto possuía o equivalente a cerca de 11 massas solares para manter a estrela naquela órbita.

A descoberta em si não foi algo inesperado e nem chamou atenção por ser algo bastante comum de se encontrar no Universo. Porém, esta dupla de astrónomos perceberam que haviam alguns problemas neste sistema.

A origem deste sistema é um mistério para a Física

O primeiro problema que estes astrónomos encontraram foi que os buracos negros estelares se formam através da morte de estrelas massivas. A morte de uma estrela massiva é um processo violento que alcança grandes distâncias. Desta forma, seria impossível uma estrela como o Sol orbitar de forma tão próxima esse buraco negro.

A distância a que os dois orbitam seria cerca da distância entre o nosso Sol e Marte. Uma distância pequena considerando que mesmo o nosso Sol, sendo uma estrela pequena, poderá chegar próximo da órbita de Marte no processo da sua morte. Logo, uma estrela maior que o Sol certamente ultrapassaria essa distância.

Além disso, os investigadores afirmam que uma estrela como Sol e um buraco negro se manterem de forma estável por tanto tempo é algo difícil de explicar. Isto porque os modelos esperam que este sistema já deveria estar instável há muito tempo.

Se não é um buraco negro, o que será este objeto que não emite luz?

Os investigadores checos Alexandre Pombo e Ippocratis Saltas propuseram a hipótese de que o buraco negro daquele sistema, na verdade, será uma estrela chamada de estrela de bósons. Se assim for, é a primeira observação de um objeto deste tipo.

Uma estrela de bósons é composta por um tipo de bóson que alguns modelos sugerem que poderá ser a resposta para a natureza da matéria escura. Esses bósons são impossíveis de serem observados, mas têm interação gravitacional.

Bósons, em geral, são partículas associadas às forças da natureza como, por exemplo, o fóton é associado com a força eletromagnética ou o famoso bóson de Higgs, associado à força fraca.

No caso do bóson proposto nesta investigação, este não estaria associado a nenhum tipo de força, contudo, interagiria gravitacionalmente e conseguiria formar aglomerados entre eles formando estas estrelas de bósons.

Encontramos a solução para a matéria escura?

Os próprios autores do estudo afirmam que é improvável que este sistema seja composto por uma estrela de bósons, porém pedem observações mais detalhadas do sistema em questão.

Ao observar o sistema, poderiam encontrar diferenças do que seria esperado para o comportamento de uma estrela de bósons e assim compreender melhor estes objetos. Todavia, encontrar estes objetos continua um mistério.

Não foi desta vez que a matéria escura foi solucionada, mas possibilita-nos perceber um pouco mais sobre os efeitos que são esperados da matéria escura no Universo.