A estrela Betelgeuse localiza-se na constelação de Orion e é uma das mais estudadas, também por estar a ‘apenas’ 520 anos-luz da Terra. O tamanho e temperatura tornam a estrela ideal para o estudo do axião, uma partícula elementar hipotética que é vista como uma possível componente da também ainda por confirmar matéria negra. Uma investigação recente não devolveu qualquer resultado nesse sentido, mas ajudou os físicos a colocar novos limites no estudo das hipotéticas propriedades destas partículas.
Mengjiao Xiao, físico do MIT, explica que há algumas teorias que defendem haver uma pequena probabilidade de que os fotões, partículas de luz, possam converter-se em axiões na presença de um campo magnético forte – especula-se que um axião pode ter um milionésimo ou menos da massa de um eletrão. O núcleo termonuclear de uma estrela é um bom local para encontrar fotões e magnetismo em quantidades interessantes para a formação destas partículas, pelo que os investigadores apontaram à Betelgeuse como local de procura, uma estrela que tem 20 vezes a massa do Sol e que pode, então, ser uma potencial ‘fábrica’ de axiões e, consequentemente, de matéria negra.
Os cientistas esperavam que os axiões, se produzidos neste ambiente extremo, pudessem escapar e ser emitidos em direção à Terra em grande escala e, na interação, com o campo magnético da Via Látea, serem convertidos de novo em fotões na parte de raios-X do espectro eletromagnético, noticia o Space.com. O estado de vida em que a estrela se encontra atualmente faz com que não seja provável a emissão de luz em raios-X em grande quantidade, pelo que a radiação detetada pode indicar a presença de axiões.
A pesquisa feita com o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA não devolveu quaisquer valores ou assinaturas de raios-X fora do normal. No entanto, a investigação mostra que a probabilidade de interação entre os fotões e axiões será três vezes maior do que o inicialmente previsto.
A equipa teve em consideração as incertezas provocadas pelo facto de o ambiente nas estrelas ser mais ‘ruidoso’ e propenso a interferências do que as condições em laboratório e isso ajudou a colocar em perspetiva as potenciais propriedades dos axiões. Ainda assim, os investigadores advertem que a presença de raios-X inesperados nas emissões da estrela podem não indicar propriamente a existência de axiões. Caso estes sejam encontrados, podem vir a ajudar a perceber melhor as propriedades das partículas e ajudar a treinar os telescópios para as detetar melhor também.
