Halo cósmico em rotação revela segredo oculto entre matéria e energia escuras
Interações entre matéria escura e energia escura revelam padrões inéditos de rotação galáctica
Fala Ciência|Do R7
A compreensão da rotação dos halos cósmicos acaba de ganhar uma nova camada de complexidade. Pesquisas recentes da Academia Chinesa de Ciências, apoiadas por simulações avançadas, mostram que a interação entre matéria escura e energia escura pode modificar profundamente a forma e o movimento das estruturas que envolvem as galáxias. Esse resultado, além de ampliar a visão sobre o setor escuro, reformula expectativas para observações futuras.
Antes de mergulhar nas diferenças entre os cenários simulados, vale destacar alguns conceitos fundamentais que ajudam a visualizar o desafio cosmológico:
Forças que remodelam o invisível
As simulações conduzidas com o programa ME-GADGET, um código N-corpos de alta precisão, revelaram que pequenas mudanças no fluxo de energia entre os setores escuros alteram o spin dos halos, sua compressão e até o alinhamento com filamentos cósmicos. Por isso, cada modelo gera um tipo distinto de Universo.
No cenário IDE I, a matéria escura decai em energia escura, diminuindo a massa efetiva das partículas. Como consequência, os halos ficam mais leves, mais soltos e mais suscetíveis às marés gravitacionais ao redor. Além disso, o alinhamento com estruturas maiores tende a ser mais forte, como se o halo tivesse menor autonomia estrutural.
O modelo IDE II segue direção contrária: a energia escura se converte em matéria escura, tornando o halo mais denso e resistente. Estruturas compactas sofrem menos deformações, e o alinhamento com o ambiente aparece reduzido, algo que indica maior estabilidade mecânica.
Quando o Universo se comporta como um organismo
Os pesquisadores propõem uma analogia interessante: halos mais densos funcionam como tecidos musculares, capazes de sustentar peso e manter forma; halos mais difusos lembram acúmulos de gordura, facilmente deformados pela gravidade. Essa comparação ajuda a visualizar por que cada modelo reage de forma tão distinta ao ambiente cósmico.
Compreender essas diferenças é crucial para calibrar efeitos de alinhamento intrínseco, um dos principais desafios das análises de lentes gravitacionais fracas. Futuras missões, como as previstas para o CSST, dependerão dessa precisão para medir com exatidão a distribuição de massa no Universo.
As simulações do Observatório de Xangai reforçam que a direção da conversão de energia no setor escuro deixa assinaturas observáveis claras, permitindo distinguir modelos e refinar parâmetros cosmológicos.
