Objetos interestelares podem representar até 45% da massa atribuída à matéria escura na Via Láctea

Pesquisadores da Universidade de Hamburgo propuseram que a presença de objetos interestelares (OIs) errantes pode alterar significativamente os cálculos atuais sobre a matéria escura na Via Láctea. O estudo, publicado em pré-publicação no arXiv, utiliza as características do 3I/ATLAS — o maior visitante interestelar detectado até agora, com raio entre 0,16 e 2,8 km — para estimar a densidade de corpos semelhantes flutuando na galáxia.

A investigação parte do conceito de "massa faltante", identificado através da curva de rotação galáctica. A velocidade com que as estrelas orbitam o centro da Via Láctea é superior ao que seria esperado apenas com a massa das estrelas visíveis, levando a ciência a atribuir esse excesso à matéria escura. Atualmente, dados da missão Gaia estimam a concentração de matéria escura em cerca de 0,44 gigaeletronvolts por centímetro cúbico, substância que permanece difícil de estudar por interagir quase exclusivamente via gravidade.

Ao aplicar a distribuição de Poisson para calcular a densidade local de rochas errantes com dimensões similares às do 3I/ATLAS, os cientistas avaliaram quanto dessa massa invisível poderia, na verdade, ser composta por OIs. Os resultados indicam que esses objetos poderiam representar entre 13% e 45% da massa galáctica que hoje é creditada à matéria escura.

O estudo reconhece limitações metodológicas, já que a extrapolação para a população galáctica baseou-se em uma amostra única (o 3I/ATLAS). Os autores pontuam que a estimativa superior, na qual os OIs corresponderiam a quase metade da massa faltante, assume um volume de matéria expelida para o espaço interestelar excessivamente otimista.

Apesar disso, a análise matemática impacta experimentos de detecção direta de matéria escura, como o XENONnT e o LZ. Tais projetos calculam o fluxo de partículas de interação fraca (WIMPs) com base na densidade local de matéria escura; se esse valor for 18% menor do que o previsto, a sensibilidade dos instrumentos precisaria de ajustes.

A validação dessa teoria depende da detecção de novos corpos. A implementação de catálogos celestes de nova geração deve identificar dezenas ou centenas de novos objetos interestelares, permitindo que a ciência determine a real contribuição desses corpos para a massa da galáxia e refine a compreensão sobre a matéria escura.