A Terra pode estar nadando num oceano de Matéria escura – E as ondas deste oceano invisível que colidem com a camada superior da atmosfera do nosso planeta podem gerar ondas de rádio detectáveis que nos permitem finalmente encontrar esta componente indescritível do universo, de acordo com novas pesquisas teóricas.
Um grande conjunto de evidências astrofísicas e cosmológicas apontam para a existência de matéria escura, desde as inexplicáveis curvas de rotação de algumas galáxias, até ao crescimento das maiores estruturas do Universo. Tentativas de explicar esta ampla variedade de observações com fórmulas alternativas para gravidade Ele falhou, então a grande maioria dos astrônomos acredita que a matéria escura é uma forma desconhecida de matéria que raramente interage com a luz ou com a matéria comum.
Mas esta é uma ideia muito ampla que inclui muitas possibilidades. Matéria escura Eles podem ser feitos de moléculas enormesMas as pesquisas por este tipo de partícula têm sido em grande parte vazias. Portanto, uma alternativa interessante é que a matéria escura é excepcionalmente leve, seja na forma de partículas teóricas conhecidas como áxions ou como uma forma exótica de fóton que carrega muito pouca massa.
Com essa incrível luminosidade – milhões de vezes mais leve que as partículas mais leves conhecidas – a matéria escura pode comportar-se de formas muito estranhas. Em particular, em vez de aparecer como marcadores individuais, a matéria escura aparecerá Eles agem como grandes ondas que gira em torno do universo.
em Estudo recente Publicado no servidor de pré-impressão arXiv, os físicos exploraram modelos de matéria escura ultraleve que não eram completamente escuras, permitindo-lhes interagir extremamente raramente com a matéria comum. Na maioria das vezes, essas interações mal são registradas e não produzem nada detectável. Mas em raras ocasiões, a matéria escura e a matéria normal interagiram o suficiente para produzir uma quantidade significativa de… ondas de rádio.
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Isso acontecerá quando a matéria escura encontrar A plasma Quando a frequência das ondas de matéria escura se alinha com a frequência das ondas de plasma. Quando isso acontecer, ocorrerá uma ressonância, amplificando a interação e produzindo radiação na forma de ondas de rádio, sugeriram os modelos da equipe.
O universo conhece bem o plasma. Todas as estrelas expelem plasma para o espaço na forma de ventos estelares, por isso os cientistas já descobriram a produção de ondas de rádio devido à interação da matéria escura com ambientes como a coroa solar ou o meio interestelar. Mas nesta nova pesquisa, os cientistas descobriram um ponto de interação muito mais próximo da Terra: a ionosfera do nosso planeta.
A ionosfera da Terra é a camada fina e quente da alta atmosfera, consistindo em uma coleção solta de partículas ionizadas (carregadas) – plasma. É natural que as ondas passem por ele, e os pesquisadores descobriram que essas ondas poderiam interagir com ondas de hipotética matéria escura que poderiam engolir a Terra.
As ondas de rádio geradas por esta interação seriam difíceis de detectar. Mas os pesquisadores descobriram que, usando uma antena de rádio cuidadosamente sintonizada para procurar uma frequência específica de ondas de rádio ao longo de um ano, eles poderiam detectar essas ondas.
Esta ideia é particularmente promissora porque a ionosfera da Terra oferece diversas vantagens sobre outras fontes de ondas de rádio geradas pela matéria escura. Primeiro, a ionosfera reflecte naturalmente muitas ondas de rádio provenientes do espaço mais profundo, tornando-a relativamente livre de sinais contaminados. Em segundo lugar, a ionosfera está localizada diretamente acima de nós, é facilmente acessível e já é objeto de constante observação e estudo.
É um tiro no escuro. Esta forma de matéria escura é altamente teórica e levará anos, senão décadas, para aperfeiçoar a tecnologia de observação para procurar estas ondas de rádio. Mas se funcionar, será uma mina de ouro, permitindo-nos estudar um dos elementos mais misteriosos do universo mesmo à nossa porta cósmica.
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