EnglishPortugueseSpanish
publicidade

Conseguir determinar a composição da matéria escura é um dos maiores desafios da física. Há décadas, astrônomos, astrofísicos e cosmólogos buscam uma explicação para o estranho comportamento gravitacional das galáxias e aglomerados de galáxias, que pode ser afetado por um material que não conseguimos enxergar, e que comporia três quartos de toda a matéria do universo.

Mas um grupo de cientistas publicou uma pesquisa afirmando que encontrou um modelo que com mais precisão o fenômeno que explica esse comportamento galáctico – e que exclui a matéria escura dessa equação. A hipótese da dinâmica newtoniana modificada (Modified Newtonian Dynamics, ou Mond), também chamada “gravidade modificada”, seria uma explicação viável para esse dilema cosmológico.

publicidade

O problema fundamental é que os pesquisadores medem no universo mais atração gravitacional do que a matéria visível dá conta. Assim, a maior parte do cosmos deve ser feito de um material que não interage com a luz, tornando-o invisível e indetectável. Nos anos 1980, o físico israelense Mordehai Milgrom, do Instituto Weizmann, sugeriu uma nova explicação: que essa atração gravitacional existe porque as regras da gravidade são ligeiramente diferentes do que Isaac Newton calculou no final dos anos 1600.

Reprodução / Teymoor Saifollahi e NASA/HST
A galáxia Dragonfly 44 parecia composta por 98% de matéria escura, mas um estudo refutou essa ideia. Imagem: Reprodução / Teymoor Saifollahi e NASA/HST

A hipótese Mond sugere que o excesso de atração gravitacional não é causado pela matéria escura invisível e indetectável, mas porque a gravidade em baixas acelerações é mais forte do que o previsto. Nesse novo cálculo, os movimentos internos de um objeto no cosmos dependem também da atração gravitacional de todas as outras massas no universo – chamado de “efeito de campo externo” (external field effect, ou EFE).

Esse efeito causaria uma aceleração muito pequena, não prevista por Newton e nem por Albert Einstein, em níveis tão baixos que só pode ser vista em objetos do tamanho de galáxias.

150 galáxias testadas

Mas Milgrom não possuía os equipamentos e dados necessários para testar essa hipótese em larga escala. Aí que entra a equipe de pesquisadores, liderada por Kyu-Hyun Chae, da Sejong University na Coreia do Sul.

publicidade

Em um estudo publicado no Astrophysical Journal, os cientistas relatam que detectaram este EFE em mais de 150 galáxias estudadas. São pequenas discrepâncias nas velocidades orbitais de estrelas distantes, que de acordo com os pesquisadores revelam um leve efeito gravitacional.  

“O efeito de campo externo é uma assinatura única de MOND que não ocorre na gravidade de Newton-Einstein”, explica o astrônomo Stacy McGaugh, da Case Western Reserve University. “Isso não tem analogia na teoria convencional da matéria escura. A detecção desse efeito é surpreendente”, completa.

Reprodução
Simulação da estrutura em larga escala do universo com filamentos de matéria escura em azul e locais de formação de galáxias em amarelo. Imagem: Zarija Lukic / Lawrence Berkeley

O grupo analisou 153 curvas de rotação de galáxias em formato de disco como parte do estudo. Analisando os dados, fico determinado que galáxias em campos externos fortes diminuíram (ou exibiram curvas de rotação decrescentes) com mais frequência do que as galáxias em campos externos mais fracos – conforme previsto pelo Mond.

“Inicialmente, estávamos relutantes em interpretar nossos próprios resultados a favor do modelo Mond. Mas agora não podemos negar o fato de que os dados como estão apoiam claramente essa hipótese em detrimento à matéria escura”, avalia o astrônomo. O estudo sugere que uma compreensão científica incompleta da gravidade está por trás do que parece ser a força gravitacional das galáxias, ao invés de vastas regiões de matéria escura.

Explicação alternativa

McGaugh admite que a hipótese Mond é uma visão minoritária na astrofísica, e que a maioria dos cientistas favorece a existência de matéria escura. “Há 25 anos atrás eu teria dito: está absolutamente provado que existe matéria escura, não se preocupe com isso”, conta.

Para o professor de astrofísica teórica da Universidade de Heidelberg, Matthias Bartelmann, A pesquisa levanta “uma questão muito interessante”. Ele não esteve envolvido no estudo, mas acredita que a matéria escura pode ser explicada por uma lei da gravidade diferente.

“Seria muito importante para a cosmologia, bem como para a física de partículas, se pudesse”, disse em entrevista por e-mail à NBC News.

Via: NBC News