MISTÉRIO SOBRE A MATÉRIA ESCURA PODE TER CHEGADO AO FIM !

Опубликовано: 26 Декабрь 2024
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O ingrediente responsável por moldar a evolução do Universo de um estado quase uniforme no Big Bang até agora, em que a matéria conhecida, chamada de barionica, está concentrada em galáxias, estrelas e planetas, é o que chamamos de Matéria Escura

Apesar do papel essencial que este componente desempenha, não sabemos quase nada sobre a sua natureza, comportamento e composição, o que é um dos maiores desafios da física moderna.

Em um estudo
recente publicado na Astronomy & Astrophysics Letters,

cientistas mostraram que a matéria escura nas galáxias segue uma distribuição de 'entropia máxima'.
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Dizer que a distribuição da matéria escura é organizada de acordo com a entropia máxima, que é equivalente a 'desordem máxima' ou 'equilíbrio termodinâmico', significa que ela é encontrada em seu estado mais provável.

Para atingir essa "desordem máxima", a matéria escura deve ter que colidir dentro de si mesma, assim como fazem as moléculas de gás, para atingir o equilíbrio no qual sua densidade, pressão e temperatura estão relacionadas.

A entropia máxima da matéria escura foi detectada em galáxias anãs, que têm uma proporção maior de matéria escura em relação à matéria total do que galáxias mais massivas, então é mais fácil ver o efeito nelas.

Mas os pesquisadores acreditam que seja um comportamento geral em todos os tipos de galáxias.

O estudo implica que a distribuição de matéria em equilíbrio termodinâmico tem uma densidade central muito mais baixa que os astrônomos assumiram para muitas aplicações práticas, como na interpretação correta de lentes gravitacionais ou ao projetar experimentos para detectar matéria escura por sua auto-aniquilação.

Essa densidade central é fundamental para a correta interpretação da curvatura da luz pelas lentes gravitacionais: se for menos densa o efeito da lente é menor. Para usar uma lente gravitacional para medir a massa de uma galáxia é necessário um modelo, se este modelo for alterado, a medição muda.

A densidade central também é muito importante para os experimentos que tentam detectar a matéria escura usando sua auto-aniquilação. Duas partículas de matéria escura poderiam interagir e desaparecer em um processo altamente improvável, mas que seria característico de sua natureza.

Para que duas partículas interajam, elas devem colidir. A probabilidade dessa colisão depende da densidade da matéria escura; quanto maior a concentração de matéria escura, maior é a probabilidade de as partículas colidirem.

Finalmente, o equilíbrio termodinâmico para matéria escura também poderia explicar o perfil de brilho das galáxias.

Esse brilho diminui com a distância do centro de uma galáxia de forma específica, cuja origem física é desconhecida, mas para a qual os pesquisadores estão trabalhando para mostrar que é o resultado de um equilíbrio com entropia máxima.

A densidade da matéria escura nos centros das galáxias é um mistério há décadas. Há uma grande discrepância entre as previsões das simulações (alta densidade) e o que se observa (baixo valor). Os astrônomos propuseram muitos tipos de mecanismos para resolver esse grande desacordo.

Neste artigo, os pesquisadores mostraram, usando princípios físicos básicos, que as observações podem ser reproduzidas no pressuposto de que a matéria escura está em equilíbrio, ou seja, tem entropia máxima.

As consequências desse resultado podem ser muito importantes porque indicam que a matéria escura trocou energia consigo mesma e / ou com a matéria "normal" (bariônica) restante.

“O fato de o equilíbrio ter sido alcançado em tão pouco tempo, em comparação com a idade do Universo, pode ser o resultado de um tipo de interação entre matéria escura e matéria normal além da gravidade”, sugere Ignacio Trujillo, pesquisador do IAC e coautor deste artigo. "

A natureza exata desse mecanismo precisa ser explorada, mas as consequências podem ser fascinantes para entender o que é esse componente que domina a quantidade total de matéria no Universo."
#MysterySolved#DarkMatter#GalaxiesDistributed

Fonte:

https://phys.org/news/2020-10-mystery...