Em dois estudos, o mais recente aparecendo na edição de julho da revista científica Physical Review Letters, astrofísicos mostram que a distribuição dos raios gama podem ser explicados pela forma que a antimatéria pósitron – oriunda da queda radioativa dos elementos e criada pelas grandes explosões de estrelas na galáxia – propaga-se.
Deste modo, disseram os cientistas, a distribuição observada dos raio não é evidente pela matéria escura. Conforme Richard Lingenfelter, um cientista do Centro de Astrofísica e Ciências Espaciais de San Diego, que fez a pesquisa junto com Richard Rothschild, outro pesquisador, e James Higdon, um professor de física da faculdade de Claremont, “Não há grande mistério, observou-se que a distribuição dos raios gama é de fato muito consistente com o padrão descrito.” Durante os cinco últimos anos, as medidas obtidas pelo satélite europeu INTEGRAL têm deixado perplexo os astrônomos, levando alguns a argumentar que um grande mistério existia por causa da distribuição dos raios por meio de diferentes partes da Via Láctea que não eram previstas.
Para explicar a fonte deste enigma, alguns profissionais vinham supondo a existência de várias formas de matéria negra – oriundas de efeitos gravitacionais incomuns na matéria visível como estrelas e galáxias – mas que não tinham sido ainda encontradas. O que é conhecido como certo é que nossa galáxia, e provavelmente outras, são preenchidas com finas partículas subatômicas conhecidas como pósitron, a antimatéria correlativa dos elétrons típicos do cotidiano. Quando um elétron e um pósitron se encontram no espaço, as duas partículas destroem-se e sua energia é transformada em raios gama. Isto é, elétron e pósitron desaparecem e dois ou três raios gama aparecem.
“Estes pósitrons nascem próximos da velocidade da luz e viajam milhares de anos luz antes que diminuam a velocidade em densas nuvens de gás para ter uma chance de encontrar com um elétron para aniquilar em uma dança da morte”, explica Higdon. Essa diminuição ocorre do arrasto de outras partículas durante sua jornada através do espaço. Também é impedida por muitas flutuações no campo magnético galático que os dispersa para a frente e para trás em sua movimentação. Tudo isso deve ser considerado ao calcular a distância que os pósitrons viajam de seu lugar de origem em uma explosão de uma supernova. “Alguns pósitrons dirigem-se ao centro da galáxia, outros rumo aos confins da Via Láctea, conhecida como a auréola galática, e outros são apanhados no braço da espiral”, explica Rothschild. E completa: “Para calcular isto em detalhes se está ainda distante, mesmo para o mais rápido dos computadores, nós somos capazes de usar o que conhecemos sobre como os elétrons viajam no sistema solar e o que pode interferir em sua viagem por outras partes para estimar como antimatéria correlata permeia pela galáxia.” Os cientistas calcularam que a maior parte dos raios gama deve estar concentrada nas regiões mais internas, como foi observado nos dados do satélite, conforme a equipe relatou em um artigo publicado no último mês na Revista de Astrofísica. “A distribuição observada dos raios gama é consistente com o padrão descrito, onde a fonte dos pósitrons é a queda radioativa de isótopos de níquel, titânio e alumínio produzido em explosões de estrelas supernovas e são mais compactas das que as do sol”, explica Rothschild.
Em um artigo semelhante publicado na revista Physical Review Letters, os físicos enfatizam que a suposição básica de uma ou mais explicações para entender o significado do mistério sobre se a matéria escura decai ou aniquila, é inútil. “Nós demonstramos claramente que esse não era o caso, e que a distribuição dos raios observados pelo satélite não estava descoberto”, esclarece Lingenfelter. Os pesquisadores estão recebendo apoio em seus estudos pelas doações da NASA.
