- Pesquisadores do MIT e da Europa criaram um modelo para prever como seriam os sinais de ondas gravitacionais se dois buracos negros tivessem passado por uma região de matéria escura, em vez de vingar no vácuo.
- O método foi aplicado a dados públicos do LVK (observatório conjunto LIGO-Virgo-KAGRA) das três primeiras rodadas de observação.
- Entre 28 sinais mais claros, 27 são consistentes com fusões em vácuo; o sinal GW190728 pode ter deixado um imprint de matéria escura.
- A descoberta não é uma detecção de matéria escura; o objetivo é oferecer uma forma de inspecionar dados de ondas gravitacionais em busca de pistas, para confirmação futura.
- Os autores dizem que, com dados do LVK nos próximos anos, é possível investigar matéria escura ao redor de buracos negros e explorar escalas menores do que as estudadas até agora.
A equipe de pesquisadores do MIT e parceiros europeus apresentou um novo método para identificar impressões da matéria escura em ondas gravitacionais. O estudo usa modelos que comparam sinais gerados por binary black holes em meio à matéria escura com sinais em espaço vazio. A análise reutilizou dados do LVK, observatórios que detectam ondas gravitacionais.
Foram examinados 28 eventos de ondas gravitacionais detectados nas três primeiras campanhas do LVK. Em 27 casos, os padrões coincidiam com colisões ocorridas em vácuo. Um único sinal, batizado GW190728, mostrou alinhamento com o modelo de presença de matéria escura.
Metodologia
A pesquisa utilizou simulações numéricas para prever a forma das ondas gravitacionais geradas por pares de buracos negros em diferentes ambientes de matéria escura. O objetivo foi identificar como seria o contorno dessas ondas se passassem por densidades densas de matéria escura antes de chegar à Terra.
Resultados e limitações
Os autores ressaltam que não houve detecção de matéria escura. Em GW190728 houve apenas uma “preferência” pelo modelo com matéria escura, sem confirmação independente. Pesquisadores destacam que o método permite classificar melhor os eventos futuros.
Implicações
Segundo os coautores, o uso de modelos de ondas gravitacionais pode abrir caminho para detectar matéria escura ao redor de buracos negros, com dados futuros do LVK. A equipe também enfatiza a necessidade de validação por outros grupos independentes.
Sobreposição com o tema
O estudo oferece uma ferramenta adicional para pesquisar matéria escura em escalas menores, reforçando a importância das ondas gravitacionais como observatório indireto. A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation dos EUA e pelo MIT, entre outros apoiadores.
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