Será que existem estrelas feitas de antimatéria?
Quatorze fontes celestiais de raios gama (pontos coloridos neste mapa da Via Láctea; amarelo indica fontes brilhantes e azul mostra fontes escuras) podem vir de estrelas feitas de antimatéria. Crédito: Simon Dupourqué/IRAP
Os astrônomos acreditam que, quando o Universo surgiu, ele abrigava quantidade iguais de matéria e antimatéria. Porém, por algum motivo desconhecido, a antimatéria praticamente desapareceu, e permaneceu apenas a matéria que forma nossos planetas, estrelas, buracos negros etc. Agora, um novo estudo sugere que talvez estrelas feitas de antimatéria, objetos chamados de antiestrela, não só existem como podem estar mais perto do que imaginávamos.
Um estudo feito por pesquisadores franceses, publicado on-line na revista Physical Review D, identificou nada menos do que 14 fontes de raios gama na Via Láctea. Após analisar estas fontes, eles sugerem que os raios gama podem estar sendo gerados pelo encontro da antimatéria com a matéria. Isso ocorre devido à atração gravitacional entre as duas. Logo, quando a matéria se choca com a superfície da estrela de antimatéria, matéria e antimatéria se aniquilam e os raios gama são liberados.
A descoberta da existência de antiestrelas seria um golpe sério contra nossas atuais ideias mais estabelecidas. O chamado modelo cosmológico padrão, por exemplo, que sugere que a antimatéria praticamente desapareceu do Cosmos. Porém, observações feitas nos últimos cinco anos pelo Alpha Magnetic Spectometer, um instrumento a bordo da Estação Espacial Internacional, sugerem a existência de indícios de vários núcleos de antiélio. Se essas observações forem confirmadas, essa antimatéria que vaga pelo espaço pode estar se originando de possíveis antiestrelas.
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Intrigados com a possibilidade de que alguma antimatéria possa ter sobrevivido na forma de estrelas, pesquisadores estão estudando as observações nos últimos 10 anos. Entre as quase 5.800 fontes de raios gama observadas pelo telescópio Fermi, 14 delas emitem raios gama com as energias que seriam esperadas se fossem produzidas por um processo de aniquilação entre matéria e antimatéria. Estas fontes são diferentes de qualquer outro tipo conhecido de fonte de raios gama, como um pulsar ou um buraco negro.
Com base no número observado e na sensibilidade do Fermi, a equipe estimou o total de estrelas feitas de antimatéria que existiriam e seriam encontradas nas proximidades do Sistema Solar. Se por acaso houver antiestrelas no plano da Via Láctea, onde facilmente acumulam gás e poeira de matéria comum, elas podem emitir muitos raios gama. Sendo, dessa maneira, facilmente detectadas. Partindo dos poucos candidatos que foram detectados até agora, a estimativa é de que haveria uma antiestrela para cada 400 mil estrelas normais.
Por outro lado, se as antiestrelas tendessem a existir fora desse plano, o acúmulo de matéria normal é mais difícil, complicando a sua detecção. Num cenário assim, pode haver até uma antiestrela oculta em cada 10 estrelas normais.
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Mas provar que um objeto celestial é uma antiestrela é extremamente difícil, porque além dos raios gama que poderiam surgir da destruição mútua de matéria e antimatéria, espera-se que a luz emitida pelas antiestrelas se pareça exatamente com a luz de estrelas normais.
“Seria virtualmente impossível dizer que [os candidatos] são realmente antiestrelas”, disse o co-autor do estudo Simon Dupourqué, astrofísico do Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia de Toulouse, França. “Seria muito mais fácil refutar.“
Os astrônomos podem procurar por alterações ao longo do tempo nos raios gama ou nos sinais de rádio emitidos pelas candidatas a antiestrela, a fim de constatar se não se trataria de pulsares comuns. Outra alternativa é buscar por sinais ópticos ou infravermelhos vindos dessas fontes, que poderiam indicar tratar-se, na verdade, de buracos negros.
A existência de antiestrelas significaria que quantidades significativas de antimatéria de alguma forma conseguiram sobreviver em bolsões isolados do espaço. Mas, se existirem antiestrelas, é improvável que sejam abundantes o suficiente para representar toda a antimatéria que falta no universo. E ainda não há explicação de por que a matéria como um todo domina a antimatéria.
Publicado em 29/04/2021