Uma equipe internacional de astrofísicos recriou em computador o comportamento do Universo nos primeiros 100 milhões de anos após o Big Bang, período conhecido como Idade das Trevas cósmica. O estudo, publicado na revista Nature Astronomy na última terça-feira (16), indica que o sinal de rádio de 21 centímetros pode revelar se a matéria escura é composta por partículas leves ou frias.
Cálculos atuais apontam que cerca de 75% do cosmos é formado por energia escura, enquanto a matéria escura responde por 80% da matéria restante. Essas componentes não emitem, absorvem nem refletem luz, mas exercem influência gravitacional crucial para a formação de galáxias.
Leve ou fria: por que a massa importa
Segundo os autores, a massa das partículas de matéria escura define o tamanho das estruturas cósmicas:
- Menos de 5% da massa de um elétron – partículas leves gerariam galáxias menores;
- Acima desse limiar – partículas mais pesadas e frias favoreceriam a criação de aglomerados maiores.
Para investigar esse limite, o grupo analisou nuvens primordiais de gás e estrelas. As simulações mostram como o hidrogênio esfria e se agrupa sob a gravidade da matéria escura, aumentando a densidade dos aglomerados conforme o Universo aquece. Essa evolução fica registrada no sinal de 21 cm, cuja intensidade varia de forma sensível dependendo do tipo de matéria escura.
Tesouros de rádio no lado oculto da Lua
Os pesquisadores apontam que o sinal deve surgir em frequências próximas de 50 MHz, faixa fortemente afetada por interferências humanas e pela ionosfera terrestre. Por isso, várias equipes planejam instalar radiotelescópios no lado distante da Lua, região naturalmente protegida do “ruído” gerado na Terra.
Imagem: KIPC
A China já iniciou um projeto para erguer um conjunto de antenas lunares, enquanto o Japão prepara a missão Tsukuyomi com objetivo semelhante. Os autores do novo trabalho acreditam que as simulações servirão de guia para maximizar os resultados científicos dessas futuras observações.
Ao fornecer um retrato detalhado da Idade das Trevas cósmica, o estudo estabelece parâmetros que podem ajudar os próximos radiotelescópios lunares a distinguir entre matéria escura leve ou fria — passo considerado fundamental para desvendar a composição do Universo.
Com informações de Olhar Digital