Algo está fundamentalmente errado com o centro da nossa galáxia.
Durante décadas, os astrônomos observaram o núcleo galáctico brilhar com raios gama. Essa luz vem de pósitrons – gêmeos de elétrons de antimatéria – que colidem com a matéria comum e desaparecem. O problema? Não temos ideia de onde vêm todos esses pósitrons. Fontes conhecidas como buracos negros e estrelas de nêutrons não produzem o suficiente.
Agora, dois físicos dizem que podem ter encontrado a resposta, e é muito pior.
Thomas Siegert e Hiroki Yoneda relatam a detecção da assinatura da aniquilação de antimatéria fora da Via Láctea. Especificamente, em nuvens de gás que se afastam do nosso disco galáctico.
“Esta seria a primeira detecção de aniquilação extragalágica de pósitrons”, disse Siegert. “Isso por si só significaria que o conteúdo de pósitrons da Via Láctea é muito maior do que o que é atualmente observado no seu interior.”
Por que não podemos explicar a produção de pósitrons na Via Láctea?
O sinal em questão é a linha de raios gama de 511 quiloelétronvolts. É a impressão digital de um pósitron encontrando um elétron. Eles aniquilam. Bum. Raios gama.
Os astrónomos mapearam isto no céu durante vinte anos, utilizando o telescópio INTEGRAL da Agência Espacial Europeia. A missão terminou em 2025, deixando um enorme conjunto de dados. Siegert e Yoneda vasculharam tudo. Eles dividiram os dados em blocos de três anos, depois seis e depois nove. Eles procuraram erros instrumentais. Ruído de fundo. Falhas.
O sinal permaneceu. Tornou-se mais forte com o tempo.
Então, onde eles olharam?
Duas regiões específicas chamaram sua atenção:
* Complexo C: Uma enorme nuvem de hidrogênio caindo em direção à Via Láctea.
* A Corrente de Magalhães: Uma faixa de gás que segue as órbitas da Grande e da Pequena Nuvem de Magalhães.
Nenhum desses lugares deveria ter pósitrons. Eles estão longe das fontes energéticas que os criam. Isto implica que os pósitrons viajaram para lá. Eles escaparam da Via Láctea.
Aqui está o chute: os pósitrons precisam ser lentos para serem aniquilados com eficiência. Os de alta energia simplesmente voam. Para que se aniquilassem em nuvens de gás distantes, eles deveriam ter escapado da nossa galáxia em alta velocidade, desacelerado no meio intergaláctico e então colidido.
Esse mecanismo de fuga foi completamente inesperado.
Quanta antimatéria a galáxia está realmente produzindo?
Se os pósitrons estão vazando antes de serem aniquilados dentro do disco, estamos subestimando a produção total.
Significativamente.
Siegert e Yoneda calculam que a Via Láctea bombeia cerca de 100 tredecilhões (isto é, um 14 seguido de 14 zeros) pósitrons a cada segundo. Isto é duas a três vezes maior do que as estimativas anteriores.
“Estamos ficando sem objetos astrofísicos convencionais para explicá-los”, observou Siegert.
Buracos negros. Decaimento radioativo em estrelas. Estrelas de nêutrons. Nada disso soma o novo número. A lacuna está aumentando.
É possível que os dados estejam errados? Talvez.
O sinal mais forte atingiu uma confiança estatística de 4 sigma. Isso significa que há cerca de uma chance em 15 mil de que seja um acaso. A física exige 5 sigma para uma descoberta confirmada. É tentador, não definitivo. Mas os autores estão confiantes. Eles veem assinaturas reais de aniquilação além da nossa vizinhança galáctica.
Poderia a matéria escura ser a fonte da antimatéria?
Então, o que produz esse excesso?
A astrofísica convencional está enfrentando dificuldades. Os números são muito altos. As fontes não cabem.
Siegert sugere que talvez precisemos procurar em outro lugar. Não nas estrelas, mas na estrutura invisível do universo.
“Partículas claras de matéria escura”, ele propôs.
Se as partículas de matéria escura se aniquilarem ou decaírem, elas poderão produzir pósitrons. Se a nova estimativa de produção estiver correta, os modelos padrão de matéria escura poderão precisar de ajustes. Ou substituído totalmente.
A NASA planeja lançar o Compton Spectrometer and Imager, ou COSI, em 2027. Este telescópio terá melhor sensibilidade que o INTEGRAL. Pode confirmar ou negar essas “sugestões tentadoras”.
Até então, ficaremos com uma galáxia mais rica em antimatéria do que pensávamos. Vazamento de partículas no vazio.
Onde você acha que o resto está se escondendo?
