Pesquisadores da Universidade de York desenvolveram um modelo teórico inovador que tem o potencial de revolucionar a maneira como abordamos o estudo da matéria escura – a substância enigmática que constitui a maior parte da massa do universo. Historicamente, prevaleceu o entendimento de que a matéria escura era inteiramente indetectável pela luz, visto que ela não absorve, não emite e nem reflete fótons, manifestando sua presença apenas através de sua poderosa influência gravitacional sobre as galáxias e estruturas cósmicas.
O novo trabalho, detalhado na prestigiada revista científica Physics Letters B, apresenta uma hipótese intrigante: a luz que atravessa regiões de alta densidade de matéria escura pode sofrer uma alteração cromática quase imperceptível. Essa mudança se manifestaria como um leve avermelhamento ou azulamento da luz. O Dr. Mikhail Bashkanov, um dos pesquisadores envolvidos, explica esse fenômeno como uma influência indireta, comparando-o à “regra dos seis apertos de mão” para ilustrar a complexa rede de interações potenciais. A teoria sugere que a interação com os fótons não é direta, mas mediada por partículas intermediárias do Modelo Padrão, como o bóson de Higgs ou o quark top.
A direção e a magnitude desse desvio de cor dependem intimamente da natureza da própria matéria escura. Por exemplo, se ela for composta por Partículas Massivas de Interação Fraca (WIMPs), a luz pode perder fótons azuis de alta energia, resultando em um sutil matiz avermelhado. Por outro lado, um domínio da interação gravitacional poderia causar um desvio para o lado azul do espectro. Contudo, o desafio é monumental: o desvio de comprimento de onda previsto por este modelo teórico situa-se na ordem de $10^{-10}$ a $10^{-12}$. Esta precisão exigida é ordens de magnitude superior à sensibilidade dos espectrômetros atualmente em operação. Para validar esta audaciosa conjectura, será indispensável o desenvolvimento e uso de telescópios de próxima geração, equipados com uma precisão espectral sem precedentes.
Caso esta teoria seja confirmada experimentalmente, marcaria um divisor de águas, fornecendo a primeira evidência observacional direta da interação da matéria escura com a luz. Em vez de depender exclusivamente da busca por partículas em laboratórios subterrâneos, os cientistas ganhariam a capacidade de analisar os espectros de luz de objetos cósmicos distantes, identificando essas delicadas “impressões digitais cromáticas”. Em paralelo a este avanço teórico, o trabalho experimental segue em curso. Por exemplo, em fevereiro de 2025, uma equipe internacional de cientistas, utilizando o espectrógrafo infravermelho WINERED, conseguiu estabelecer limites rigorosos sobre as propriedades de partículas de matéria escura com massas variando entre 1,8 e 2,7 elétron-volts. É importante notar, no entanto, que, apesar da restrição imposta, não houve registro de decaimento direto das partículas durante a observação.