Nos anos 90, foi estabelecido com certeza que o universo estava, de fato, se expandindo. Também foi determinado que a taxa dessa expansão deveria diminuir ao longo do tempo, devido ao fato de que o universo consiste em bilhões e bilhões de objetos, e que a força da gravidade une toda a matéria, diminuindo assim a taxa de expansão. No entanto, na realidade, isso não aconteceu. Observações de supernovas muito distantes registradas pelo Telescópio Hubble em 1998 demonstraram, contrariamente à crença dos astrônomos, que a taxa de expansão está realmente acelerando!Quando os cientistas não conseguiram encontrar nada que pudesse ser responsável por essa mudança dramática no padrão de expansão previsto, uma misteriosa entidade chamada “matéria escura” nasceu nos livros de astronomia.
Matéria escura
Esta imagem mostra uma colisão complexa de pelo menos quatro aglomerados de galáxias. Os astrônomos chamam de “Cluster de Pandora” por causa de todas as diferentes estruturas encontradas nele. Efeitos estranhos que nunca foram vistos juntos antes aparentemente foram produzidos por causa deste esmagamento. (Fonte da imagem: chandra.harvard.edu)
A coisa mais notável sobre a matéria escura é que não sabemos o que é ! Isso é bastante surpreendente, pois acredita-se que a matéria escura compõe nada menos que 27% do universo observável! Uma série de idéias e hipóteses foram apresentadas para explicar a existência da matéria escura, então vamos dar uma olhada em algumas delas…
Ao lidar com coisas ‘regulares’, nós identificamos sua natureza básica observando, calculando e analisando os parâmetros relativos a ela. No entanto, no caso da matéria escura, esse processo convencional não funciona, porque, ao contrário da matéria comum, nem sabemos o que estamos observando enquanto lidamos com a matéria escura. Portanto, os pesquisadores tentaram determinar o que é a matéria escura, eliminando primeiro as coisas que não podem ser.
A matéria escura não é luminescente; está escuro’
No início, isso pode parecer um acéfalo. No entanto, quando os astrônomos ficaram confusos com a “coisa misteriosa” que parecia surgir em todos os lugares e causar irregularidades nos cálculos astronômicos, a revelação de que a matéria “escura” poderia estar por trás de todas essas anomalias foi um enorme alívio.
Matéria Negra não é Anti-matéria
A matéria escura é freqüentemente confundida com antimatéria , mas os astrônomos sabem que a matéria escura NÃO é antimatéria, porque quando a antimatéria entra em contato com a matéria, ela se aniquila e libera uma grande quantidade de raios gama. Como não detectamos nenhum raio gama único em quantidades tão grandes, a possibilidade da matéria escura ser anti-matéria pode ser descartada.
Também não é formado por nuvens negras de matéria visível
Como a matéria escura não é facilmente visível, pode-se pensar que a matéria escura é constituída simplesmente por nuvens escuras de matéria normal (e portanto “invisíveis”) compostas de partículas chamadas bariones (barões são partículas subatômicas compostas por três quarks que interagem por meio de fortes forças nucleares). No entanto, isso não é verdade, porque da mesma forma que detectamos buracos negros , também podemos detectar nuvens bariônicas devido à absorção da radiação que passa por elas, se fosse o caso.
A matéria escura não é um buraco negro do tamanho de uma galáxia
Os astrônomos têm certeza de que a matéria escura também não é um buraco negro do tamanho de uma galáxia; essa certeza é atribuída ao número de lentes gravitacionais que podemos observar. Abaixo está um exemplo visual de como as lentes gravitacionais se parecem:
Um buraco negro distorce a imagem de uma galáxia no fundo devido às lentes gravitacionais (Crédito da foto: Wikipedia.org)
Como a luz se dobra ao passar perto de altas concentrações de matéria (lentes gravitacionais), observaríamos as lentes gravitacionais com muito mais freqüência do que agora, considerando que a matéria escura é responsável por até 27% do universo observável.
O que a matéria escura poderia ser feita?
Há várias hipóteses sobre a composição da matéria escura, cada uma com suas próprias forças e fraquezas ao explicar observações astronômicas relacionadas à matéria escura.
Uma visão sustenta o argumento de que a matéria escura pode, de fato, ser feita de matéria bariônica, afinal de contas, mas a matéria deve ser agrupada em pequenas anãs marrons (objetos grandes demais para serem chamados de planetas, mas pequenos demais para serem estrelas) ou em pequenos mas densos pedaços de elementos pesados. Em outras palavras, a matéria escura pode consistir em algo chamado MACHOs (MAssive Compact Halo Objects), semelhante a estrelas de nêutrons, anãs marrons ou buracos negros.
Brown anões ‘pé em termos de tamanho puro (Image Source: Wikipedia.org)
Outra visão (também a mais popular) opõe-se à ideia acima mencionada e, em vez disso, propõe que a matéria escura não pode ser feita de matéria bariônica; em vez disso, ele pode ser composto de partículas mais exóticas, como WIMPs (Partículas Maciças que Interagem Fracamente, por exemplo, photinos e neutrinos massivos) e axions.
Aqui está um interessante vídeo da NASA sobre matéria escura:
Como mencionamos anteriormente, todas essas hipóteses tentam explicar a existência desse misterioso assunto que sabemos existir, mas faltam detalhes de sua composição. Os astrônomos estariam muito mais convencidos sobre seu conhecimento e compreensão do universo se pudessem responder por esses 27% de matéria desconhecida, mas a pesquisa continua. Se há uma coisa que sabemos com certeza, é que o universo sempre terá mais segredos para descobrirmos!