Um dos maiores enigmas da astronomia pode ter ficado ainda mais difícil de explicar. Um novo estudo sugere que a Via Láctea pode estar produzindo uma quantidade de antimatéria significativamente maior do que as estimativas atuais indicam, após pesquisadores encontrarem indícios de que partículas conhecidas como pósitrons estariam escapando da galáxia antes de serem destruídas.A pesquisa, conduzida por Thomas Siegert, da Universidade Julius Maximilian de Würzburg (Alemanha), e Hiroki Yoneda, da Universidade de Kyoto (Japão), apresenta evidências do que pode ser a primeira detecção da assinatura em raios gama da aniquilação entre matéria e antimatéria fora da Via Láctea.Segundo os autores, caso os resultados sejam confirmados, isso indicaria que parte dos pósitrons produzidos na galáxia viaja para além de seu disco antes de se aniquilar ao encontrar elétrons.“Esta seria a primeira detecção de aniquilação de pósitrons extragaláctica”, afirmou Siegert ao ScienceAlert. “Isso por si só significaria que o conteúdo de pósitrons da Via Láctea é muito maior do que o que atualmente observamos ‘dentro’ dela.”O enigma dos pósitronsOs pósitrons são a versão de antimatéria dos elétrons. Eles possuem a mesma massa e o mesmo spin das partículas comuns, mas apresentam carga elétrica oposta;Quando um pósitron encontra um elétron, ambos são destruídos em um processo chamado aniquilação, liberando um clarão de raios gama com energia característica de 511 quiloelétron-volts (511 keV);Há décadas, astrônomos mapeiam essa emissão em raios gama na Via Láctea para localizar os pontos onde essas aniquilações ocorrem. O problema é que a quantidade observada de pósitrons supera aquilo que as fontes astrofísicas conhecidas conseguem explicar;Mesmo considerando a produção dessas partículas por isótopos radioativos formados em explosões estelares, além de buracos negros, estrelas de nêutrons e outros objetos altamente energéticos, o sinal detectado continua maior do que o esperado.Mais de duas décadas de observaçõesOs pesquisadores chegaram aos novos indícios ao analisar o conjunto completo de dados coletados pelo telescópio espacial INTEGRAL, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), que observou o céu em raios gama entre 2002 e o encerramento de sua missão, em 2025.Enquanto produziam os mapas mais detalhados já feitos da emissão de 511 keV da Via Láctea, Siegert e Yoneda identificaram sinais inesperados.“Tentamos descobrir o que poderia estar errado”, explicou Siegert. “Por exemplo, dividimos o conjunto de dados em intervalos de três anos, comparamos as imagens resultantes e construímos imagens como um conjunto cumulativo, incorporando três anos, depois seis, depois nove e assim por diante.”Segundo ele, os sinais persistiram durante toda a análise. “Os sinais estavam sempre lá e pareciam ficar mais significativos com o passar do tempo. Isso não é algo que se esperaria de um erro sistemático de fundo instrumental.”Sinais aparecem fora do disco da galáxiaO sinal considerado mais convincente foi identificado no Complexo C, uma enorme nuvem de hidrogênio que está caindo em direção ao disco da Via Láctea.Outro indício preliminar surgiu na Corrente de Magalhães, uma extensa faixa de gás que acompanha as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães durante sua órbita ao redor da Via Láctea.Segundo os pesquisadores, nenhuma dessas regiões deveria produzir uma quantidade significativa de pósitrons por conta própria, o que sugere que essas partículas podem ter viajado até esses locais antes de sofrerem aniquilação.Mapa de nuvens de alta velocidade na Via Láctea; o Complexo C está no quadrante superior direito – Imagem: Westmeier, MNRAS, 2018Leia mais:Antimatéria: o que é e por que esse conceito fascina o mundo?Você existe graças ao desequilíbrio entre matéria e antimatéria no UniversoAntimatéria sai do laboratório pela primeira vez: partículas raras viajam em teste históricoUma descoberta que cria outro problemaA hipótese de que os pósitrons escapem da Via Láctea cria um novo desafio para os cientistas.“Para que os pósitrons se aniquilem de forma eficiente, eles precisam ser muito lentos. A ideia típica de antimatéria destruindo violentamente a matéria por toda parte não acontece no espaço. Então, se os pósitrons precisam ser lentos para se aniquilar, eles nunca conseguiriam escapar da Via Láctea”, explicou Siegert.Segundo ele, isso indica que existe uma população de pósitrons com energias mais elevadas, capaz de deixar a galáxia antes de perder velocidade. “Isso significa que existe uma fração de pósitrons em energias mais altas que escapa da Via Láctea para desacelerar no gás da Corrente de Magalhães. Essa fuga era basicamente inesperada.”Como as estimativas da produção de pósitrons são feitas a partir dos locais onde eles se aniquilam, a existência dessa fuga indicaria que a Via Láctea produz muito mais antimatéria do que se acreditava.Os pesquisadores estimam que a galáxia possa gerar cerca de 100 tredecilhões de pósitrons por segundo, um valor entre duas e três vezes superior às estimativas anteriores.“A propagação é de fato uma questão interessante aqui, mas eu diria que a origem dos pósitrons que vemos se aniquilar é ainda mais estranha”, afirmou Siegert. “Temos o problema de explicar a simples quantidade de pósitrons na Via Láctea. Se acabar sendo ainda maior, ficaremos sem fontes astrofísicas convencionais para explicá-los.”Resultado ainda precisa ser confirmadoApesar do potencial da descoberta, os autores ressaltam que os resultados ainda apresentam incertezas.O sinal mais forte alcançou um nível de significância estatística de 4 sigma, o que corresponde a aproximadamente uma chance em 15 mil de ser fruto de uma flutuação aleatória. Na física, uma descoberta normalmente só é considerada confirmada quando atinge 5 sigma.Siegert afirma estar confiante de que existe um sinal real de aniquilação, mas ressalta que novas observações serão necessárias para confirmar sua intensidade.Uma das principais expectativas recai sobre o Compton Spectrometer and Imager (COSI), missão da NASA prevista para ser lançada em 2027. Segundo os pesquisadores, o instrumento deverá verificar se esses sinais, classificados como “indícios tentadores”, são genuínos e ajudar a identificar onde os pósitrons da Via Láctea são produzidos.Caso as observações futuras confirmem os resultados, o mistério sobre a origem da antimatéria na Via Láctea poderá se aprofundar ainda mais, levando os cientistas a considerar explicações além dos modelos astrofísicos tradicionais.“Em algum momento, precisaríamos introduzir modelos não convencionais de matéria escura para obter esse número de pósitrons, como partículas de matéria escura leve”, concluiu Siegert.O estudo foi publicado na revista científica Astronomy & Astrophysics.O post Cientistas encontram possível sinal de antimatéria fora da Via Láctea apareceu primeiro em Olhar Digital.