Pode ser apenas barulho.
Mas também pode ser o universo sussurrando segredos que não nos contou antes. Cientistas do MIT e vários parceiros europeus construíram um novo método para escanear ondas gravitacionais em busca de impressões digitais de matéria escura. Especificamente, o tipo de matéria escura que existe em torno da fusão de buracos negros.
Você sabe como os buracos negros se fundem? Esse evento envia ondas através do espaço-tempo. Captamos essas ondulações aqui na Terra. Agora, a teoria é esta: se os buracos negros colidirem enquanto atravessam uma espessa neblina de matéria invisível, essa neblina deverá alterar as ondulações. Só um pouco. Como uma colher mexendo sopa grossa versus caldo claro.
A equipe não apenas adivinhou. Eles construíram modelos. Simulações de dois buracos negros dançando até a morte no vácuo e, em seguida, simulações deles fazendo a mesma coisa enquanto submersos em densas nuvens de matéria escura. Então eles foram para os arquivos.
Dados públicos do LIGO-Virgo-Kagoa (LVK).
Eles analisaram as três primeiras execuções de observação dessas máquinas sensíveis. Centenas de sinais. A maioria ignorada. Os pesquisadores ampliaram os 28 eventos mais limpos e barulhentos.
Vinte e sete deles? Tedioso. Fusões a vácuo de emissão padrão. Nada inesperado aí.
Um se destacou.
GW190728. Detectado em 28 de julho de 2019. Os dados sugerem que ele não se fundiu no espaço vazio. Ele se fundiu em uma multidão. Um denso bolsão de matéria escura.
Antes de pegar seu champanhe. Espere.
Esta não é uma descoberta confirmada de matéria escura. Nem perto. É uma dica. Uma preferência estatística por um modelo em detrimento de outro. Isso significa que se você analisar os números com seu modelo de matéria escura, GW19040728 se encaixa melhor do que no modelo de vácuo. É promissor, sim, mas requer mais evidências. Muito disso.
Josu Aurrekoetxea, do MIT, disse isso sem rodeios. Sem ferramentas como a que ele e sua equipe desenvolveram, teríamos detectado a fusão do buraco negro de qualquer maneira. Mas teríamos presumido erroneamente que isso aconteceu no vácuo. Teríamos perdido o contexto. Agora, pelo menos, podemos fazer a pergunta corretamente.
Por que isso é possível?
Porque os buracos negros são monstros gravitacionais.
A matéria escura é elusiva por design. Não brilha. Não reflete luz. Quase não toca em nada, exceto na própria gravidade. Os astrônomos descobriram isso há décadas, quando perceberam que as galáxias giravam muito rápido. Algo invisível os mantinha unidos. Achamos que “alguma coisa” representa 85% de toda a matéria do universo.
Aqui está a parte estranha da física. Algumas teorias dizem que a matéria escura pode consistir em partículas superleves – “escalares de luz”. Quando essas partículas se aproximam de um buraco negro em rotação rápida, algo chamado superradiância acontece. O buraco negro dá rotação às partículas. Ele despeja energia rotacional neles. Este processo pode formar uma nuvem densa, essencialmente uma “nuvem de luz”, ao redor do buraco.
Essa nuvem tem massa. Essa massa interage com o buraco antes de finalmente colidir. E essa interação? Isso muda a música da colisão. A forma de onda gravitacional fica distorcida.
Esse é o sinal que a equipe de Aurrekoetxea procurava.
O GW1907219 aconteceu perto de uma nuvem de luz? A matemática diz “talvez”. As estatísticas dizem “inconclusivas”.
Então, por que fazer isso?
Porque estamos ficando sem outros lugares para procurar. Não podemos ver a matéria escura diretamente. Só podemos adivinhar o quão pesado é. Essa abordagem nos permite sondar escalas muito menores do que antes.
“É um momento emocionante”, diz Soumen Roy, referindo-se ao coautor que cuidou da análise dos dados.
Ele não está errado.
Estamos sentados aqui na Terra, captando ondas gravitacionais de bilhões de anos atrás, esperando por uma falha na matriz. GW1905028 pode ser essa falha. Ou pode ser apenas o universo sendo estranho por outros motivos. Grupos independentes precisam verificar o trabalho. Os modelos precisam de refinamento. Mais dados precisam ser introduzidos.
Até então, a questão paira no ar, sem resposta e intrigante.
Se a próxima fusão soar como o vácuo… isso tornará a matéria escura ainda mais estranha do que pensávamos?
