Uma explosão de supernova iminente pode ser a chave para desvendar um dos maiores mistérios da física: a matéria escura. Astrônomos da Universidade da Califórnia, Berkeley (UC Berkeley, EUA), acreditam que os primeiros 10 segundos de uma supernova podem emitir partículas hipotéticas chamadas áxions em quantidade suficiente para confirmar sua existência.
Essa descoberta seria como “ganhar na loteria” da física, considerando a dificuldade em detectar essas partículas por outros meios. Indo para além disso, permitiria abrir um leque enorme de possibilidades para entendermos os mais complexos fatores relacionados ao Universo.
Os áxions foram propostos inicialmente na década de 1970 para solucionar um dilema da física de partículas chamado “problema do CP forte”, na cromodinâmica quântica (QCD). Basicamente, questiona por que a interação da força forte não viola a simetria CP (carga-paridade).
A força forte é uma das quatro forças fundamentais da natureza, responsável por manter os núcleos atômicos unidos. A existência de áxions, com massa extremamente pequena, ausência de carga elétrica e abundância no Universo, responderia como um hipotético ajuste automático do valor do parâmetro que causaria a violação de CP na QCD para zero ou próximo de zero, eliminando assim a violação de CP nas interações fortes.
Mais tarde, os físicos perceberam que essas propriedades também tornavam os áxions candidatos ideais para compor a matéria escura, a substância invisível que representa a maior parte da massa do Universo. Segundo as teorias mais aceitas, a matéria escura compõe cerca de 27% do cosmos.
A detecção de áxions se baseia em uma propriedade específica: em campos magnéticos intensos, eles podem se transformar em fótons, partículas de luz. Estrelas de nêutrons, restos de estrelas massivas após uma supernova, possuem campos magnéticos incrivelmente fortes, tornando-as locais promissores para a busca.
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