Uma equipe de cientistas da Universidade de Adelaide, em colaboração com pesquisadores internacionais, fez avanços importantes na compreensão da matéria escura, que constitui surpreendentes 84% do conteúdo de matéria do universo. Seu foco tem sido em uma partícula teórica chamada “fóton escuro”, que poderia ajudar a estabelecer conexões entre a matéria escura e a matéria regular.

A matéria escura, essa substância elusiva que ainda é amplamente desconhecida, foi firmemente estabelecida por meio de interações gravitacionais. No entanto, sua natureza exata continua escapando aos físicos de todo o mundo. A hipótese do fóton escuro, que postula a existência de uma partícula massiva que age como um portal entre o setor escuro e a matéria regular, tem ganhado aceitação na compreensão desse enigma.

O professor Anthony Thomas, professor titular de Física da Universidade de Adelaide, explica: “Nosso trabalho mostra que a hipótese do fóton escuro é preferida sobre a hipótese do modelo padrão com uma significância de 6,5 sigma, o que constitui evidência de uma descoberta de partículas”. Essa descoberta nos aproxima um passo mais de compreender a natureza da matéria escura.

A matéria escura é muito mais abundante do que a matéria regular, com cinco vezes a quantidade presente no universo. Os físicos consideram descobrir mais sobre a matéria escura como um dos maiores desafios em seu campo. O fóton escuro, uma partícula hipotética associada ao setor oculto, tem o potencial de atuar como portadora de força para a matéria escura.

Para obter informações sobre a matéria escura, a equipe de cientistas analisou os efeitos que um fóton escuro poderia ter nos resultados experimentais do processo de dispersão inelástica profunda. Esse processo envolve o estudo de colisões de partículas aceleradas a energias extremamente altas. Ao examinar os produtos dessas colisões, os pesquisadores podem obter informações valiosas sobre a estrutura do mundo subatômico.

A equipe utilizou o quadro de análise global de distribuição de funções de partículas chamado Jefferson Lab Angular Momentum (JAM), modificando-o para levar em consideração a possibilidade de um fóton escuro. Suas descobertas revelaram que a hipótese do fóton escuro é preferida sobre a hipótese do modelo padrão, fornecendo evidências da existência dessa partícula.

Essa pesquisa inovadora abre novas possibilidades para explorar a complexa natureza da matéria escura. Compreender a matéria escura não é apenas crucial para desvendar os mistérios do universo, mas também para avançar em nosso conhecimento da física fundamental.

Fonte: Journal of High Energy Physics