Além da região luminosa da Via Láctea, partículas de matéria podem estar encontrando suas equivalentes de antimatéria e se transformando em energia. Um estudo sugere que nossa galáxia libera pósitrons para o espaço intergaláctico, onde eles colidem com elétrons e se aniquilam. Os pesquisadores identificaram possíveis sinais desse processo em dados de raios gama, abrindo uma nova possibilidade para investigar a antimatéria produzida pela galáxia.
A luz que revela a aniquilação
Os resultados, publicados na revista Astronomy & Astrophysics, podem representar a primeira identificação da assinatura de aniquilação de pósitrons com elétrons fora da Via Láctea. Por enquanto, os autores tratam a evidência como uma possibilidade que exige novas observações.
A antimatéria funciona, em certos aspectos, como uma versão espelhada da matéria comum. As partículas correspondentes possuem a mesma massa, mas apresentam carga elétrica oposta ou outras propriedades invertidas.
O pósitron, por exemplo, é a antipartícula do elétron. Quando os dois se encontram, podem se aniquilar, convertendo sua massa em energia.
Esse encontro pode produzir fótons de raios gama com uma energia característica de 511 quiloelétron-volts, ou keV. Os astrônomos utilizam essa assinatura como uma pista para localizar onde ocorre a aniquilação.
Portanto, o “desaparecimento” dessas partículas não significa que deixem de existir sem produzir efeitos. A energia liberada oferece justamente o sinal que os telescópios procuram registrar.
O centro da galáxia concentra os sinais
Para realizar a investigação, a equipe utilizou observações do telescópio INTEGRAL, da Agência Espacial Europeia. Com esses dados, os pesquisadores construíram um mapa detalhado da emissão de 511 keV associada à Via Láctea.
A maior parte dos sinais aparece nas regiões centrais da galáxia. Essa concentração participa de um mistério que acompanha os astrônomos há bastante tempo: explicar a quantidade de pósitrons que se aniquilam.
Buracos negros, estrelas de nêutrons e outros objetos muito energéticos estão entre as fontes consideradas. Entretanto, ainda existe uma dificuldade para conciliar as fontes conhecidas com a população de partículas indicada pelas observações.
O novo trabalho acrescenta outra peça ao problema. Além de perguntar onde os pósitrons surgem, os pesquisadores investigam para onde eles podem viajar antes de encontrar elétrons.
Uma fuga para o espaço intergaláctico
A hipótese apresentada no estudo é que parte dos pósitrons nasce dentro da Via Láctea e consegue escapar. A aniquilação aconteceria depois, fora dos limites da galáxia.
Essa possibilidade importa porque os astrônomos estimam a produção de pósitrons observando os locais onde eles se aniquilam. Se uma parcela encontra seu destino no espaço intergaláctico, uma contagem concentrada na galáxia pode deixar esse material de fora.
Nesse cenário, a Via Láctea produziria mais antimatéria do que as estimativas anteriores indicavam. O sinal externo poderia revelar uma população que escapou das medições habituais.
A proposta também mostra por que o local de aniquilação não precisa coincidir com o lugar de origem. As partículas podem percorrer uma trajetória antes de liberar a energia registrada pelos instrumentos.
Novas observações poderão testar a hipótese
Os sinais identificados são fracos, e sua confirmação depende de observações adicionais. O Compton Spectrometer and Imager, novo telescópio de raios gama da NASA com lançamento previsto para 2027, poderá ajudar nessa investigação.
Os pesquisadores esperam que novas medições permitam verificar a emissão e melhorar as estimativas da quantidade de antimatéria produzida pela Via Láctea.
Até lá, o resultado permanece como uma pista promissora. Confirmar a fuga de pósitrons ajudaria a reconstruir uma parte pouco visível da relação entre nossa galáxia e o espaço que a cerca.
