Revitalizando o Excesso do Centro Galáctico

O novo estudo trouxe nova vida a um dos debates mais persistentes da astrofísica: o que está causando o poderoso brilho de raios gama no centro de nossa galáxia?

Comandada pelo Dr. Moorits Muru, com o Dr. Noam Libeskind e o Dr. Stefan Gottlöber do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), em colaboração com o Professor Yehuda Hoffman da Universidade Hebraica de Jerusalém e o Professor Joseph Silk da Universidade de Oxford, a pesquisa foi publicada na Physical Review Letters. Seu trabalho usa simulações cosmológicas avançadas para testar se a matéria escura — o material invisível que se acredita compor a maior parte do universo — ainda pode explicar o excesso de radiação de alta energia primeiramente detectado pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA.

O Caos Passado da Via Láctea Deixa Marcas

Por mais de uma década, os cientistas têm batalhado com o chamado “Excesso do Centro Galáctico”, um aumento inesperado de raios gama que emanam do coração da Via Láctea. No início, os pesquisadores suspeitaram que partículas de matéria escura poderiam estar colidindo e se aniquilando, criando intensos surtos de radiação. No entanto, o padrão observado de raios gama não se encaixava exatamente na forma esperada das distribuições de matéria escura. Essa discrepância levou muitos a favorecer outra explicação: estrelas de nêutrons antigas e de rápida rotação conhecidas como pulsars milissegundo.

Para testar as possibilidades, a equipe recorreu a Hestia, uma série de simulações de alta resolução projetadas para modelar galáxias como a Via Láctea dentro de ambientes cósmicos realistas. Ao reconstituir as fusões violentas e os começos caóticos da galáxia, os pesquisadores descobriram que esses eventos antigos poderiam ter alterado significativamente a forma e a densidade da matéria escura em seu núcleo.

Os resultados revelam uma estrutura de matéria escura muito mais intrincada e não esférica do que os modelos anteriores previam — uma que reproduz naturalmente a dispersão de raios gama sem a necessidade de invocar um grande número de pulsars.

“A história de colisões e crescimento da Via Láctea deixa impressões claras sobre como a matéria escura está organizada em seu núcleo,” explicaram os pesquisadores. “Quando levamos isso em conta, o sinal de raios gama se parece muito mais com algo que a matéria escura poderia explicar.”

Embora o estudo não finalize o debate, ele restabelece a matéria escura como uma explicação líder para um dos fenômenos mais intrigantes da astronomia moderna.

Futuras observatórios como o Array do Telescópio Cherenkov, capazes de detectar raios gama de ainda mais alta energia, fornecerão testes mais rigorosos dessas teorias concorrentes. Esses instrumentos podem confirmar se o brilho realmente vem da matéria escura ou se algum outro processo cósmico é o responsável.

“Este estudo nos oferece uma nova perspectiva para interpretar um dos sinais mais intrigantes do céu,” disse a equipe. “Ou confirmaremos que a matéria escura deixa uma marca observável — ou aprenderemos algo completamente novo sobre a própria Via Láctea.”