terça-feira, 25 de setembro de 2012

Fótons pesados são leves demais para explicar matéria escura

Com informações da New Scientist - 25/09/2012


Matéria sem luz







Enquanto alguns defendem que a energia escura é algo real, e não apenas teoria, a matéria escura continua merecendo o nome.

Uma equipe de cientistas acaba de concluir que a matéria escura definitivamente não é feita de luz.

Isso pode parecer óbvio - mas nem tanto.

Muitos físicos esperavam que os fótons - as partículas de luz - pudessem ajudar a desvendar a natureza dessa substância misteriosa, que forma 85% da matéria no Universo, segundo os cálculos mais recentes.

Mas Paolo Pani e seus colegas da Universidade Técnica de Lisboa, em Portugal, parecem ter obscurecido definitivamente essa esperança.

Xenon100 foi um dos experimentos que falharam em detectar a matéria escura. [Imagem: Zina Deretsky/NSF] 

Fótons pesados


Algumas teorias indicam que "fótons pesados", versões hipotéticas das partículas sem massa mais familiares que nos iluminam, poderiam ser a matéria escura - os cientistas as chamam de graus de liberdade bosônicos ultraleves.

De acordo com essa ideia, os fótons pesados teriam uma pequena quantidade de massa, e poderiam conter uma força fundamental desconhecida, que lhes permitiria interagir apenas com fótons comuns - efetivamente escondendo-se do mundo visível.

Se fosse assim, fótons pesados que passassem perto de um buraco negro poderiam ter efeitos detectáveis.

Quando a maioria das partículas passa perto de um buraco negro, elas caem nele, para nunca mais serem vistas de novo. Como não têm massa, os fótons podem escapar desse destino se estiverem em uma trajetória bem precisa.

Mas um fóton com alguma coisa como uma "quase massa" poderia entrar em órbita de um buraco negro giratório - um quasar -, roubando-lhe uma parcela do seu momento angular.

Eventos sucessivos desse tipo diminuiriam a velocidade do buraco negro, até eventualmente fazê-lo parar.

Improbabilidade extrema


Pani e seus colegas calcularam quanto tempo levaria para que os fótons pesados brecassem de vez um buraco negro. Então eles examinaram dados das idades e das velocidades de rotação de oito buracos negros supermassivos.

A idade do buraco negro giratório mais antigo efetivamente impõe um limite superior para a massa dos elusivos fótons pesados.

Segundo os cálculos, se existissem, os fótons pesados deveriam ser mais leves do que 10-20 eletronvolts - uma improbabilidade extrema.

Ou seja, se ainda não sabemos o que é a matéria escura, pelo menos já sabemos algo que ela não é.



Bibliografia:

Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds
Paolo Pani, Vitor Cardoso, Leonardo Gualtieri, Emanuele Berti, Akihiro Ishibashi
arXiv
21/09/2012
http://arxiv.org/abs/1209.0465



Fonte: Inovação Tecnológica

4 comentários:

Bogdan disse...

Heloise, e se:


Newton escreveu:
“Não devemos admitir mais causas para os fenômenos naturais do que aquelas verdadeiras e suficientes para explicá-los. Portanto aos mesmos fenômenos naturais devemos, na medida do possível, atribuir as mesmas causas.”

Será que um buraco negro não é apenas um buraco vazio?
Afinal como somos poeira de estrelas, talvez toda galáxia tenha em seu centro o vazio de uma estrela que explodiu e a originou.
Em não existindo nada no buraco negro, toda luz que por ali passar não ira refletir, o que provaria o seu vazio e não que a luz de lá não escapa.
Sem gravidade, os cálculos teriam que mudar.

Bogdan

Heloise disse...

Construímos teorias a partir das informações que temos.

Newton possuía uma quantidade de dados e bolou explicações em cima deles. De Newton até Einstein se passaram muito anos, o que implica no aperfeiçoamento do pensamento e uma quantidade maior de informações, o que fez com que Einstein pudesse "passar na frente" de Newton em alguns pontos.

Hoje conseguimos muito mais dados do que eles e portanto suas teorias apresentam limitações para o que observamos atualmente, e ultrapassá-las tem sido o desafio maior de todos os cientistas.

O que existe é a Natureza, tudo mais é opinião, inclusive a minha e a sua.

:)

Bogdan disse...

Heloise, você esta estudando física e sendo assim não dirá mais opinião, mas formulara propostas.
A Natureza não é para ser estudada, mas decodificada, e a melhor forma disto ocorrer é observando seus fenômenos e a eles aplicar as Leis da física, como as do movimento feitas por Newton e as da termodinâmicas entre outras.
Aproveite que ainda não existe resposta para muita coisa e no mínimo divirta-se.


Bogdan.

Heloise disse...

Propostas ou não, tudo depende de um ponto de vista que é formado pelo conhecimento e senso crítico.

A Natureza é um quebra-cabeça que os cientistas se divertem tentando montá-lo e eu estou apenas começando a me aventurar também.