A matéria escura tem sido um dos maiores “fantasmas” da física moderna. Invisível, ela nunca foi detectada diretamente, mas os cientistas acreditam que ela compõe cerca de 85% de toda a matéria do universo. Sem ela, as galáxias simplesmente se despedaçariam enquanto giram.
No entanto, uma nova pesquisa publicada na revista Physical Review Letters B propõe uma mudança radical: e se a matéria escura, na verdade, não existir?
O problema da gravidade invisível
De acordo com Naman Kumar, pesquisador do Instituto de Tecnologia da Índia, o mistério pode estar na nossa compreensão sobre a gravidade. Em vez de buscarmos por partículas invisíveis que nunca aparecem, Kumar sugere que a gravidade pode se comportar de maneira diferente quando analisada em escalas galácticas gigantescas.
Até hoje, a existência da matéria escura foi deduzida apenas pelo seu efeito gravitacional. Observações mostram que as galáxias giram rápido demais para a quantidade de estrelas e planetas que vemos nelas. Além disso, a luz vinda de galáxias distantes sofre um desvio — um fenômeno chamado “lente gravitacional” — que é muito mais forte do que a massa visível deveria permitir.
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Para explicar isso, a ciência convencionou que as galáxias estão mergulhadas em halos gigantes de matéria escura. Mas, como explica Kumar, se ajustarmos a teoria da gravidade, a necessidade dessas partículas extras desaparece.
Fugindo da regra comum
Na física básica, a gravidade segue a “lei do inverso do quadrado”. Isso significa que, se você dobrar a distância de um objeto, a força da gravidade fica quatro vezes mais fraca. Contudo, ao analisar a gravidade sob a ótica da teoria quântica de campos em escalas muito grandes, Kumar encontrou algo diferente.
Em seu modelo, chamado de “esquema de execução infravermelho”, a força da gravidade não enfraquece tão rápido quanto pensávamos em distâncias longas. Essa força residual seria suficiente para manter as galáxias unidas e explicar a velocidade de sua rotação, exatamente como a matéria escura faz hoje nos modelos tradicionais.
Um novo olhar sobre o Cosmos
Remover a matéria escura do mapa do universo é um passo ousado, já que ela é a base de quase tudo o que sabemos sobre a evolução do cosmos. No entanto, o modelo de Kumar parece se encaixar nas observações atuais. Segundo o pesquisador, essas mudanças na gravidade seriam sutis o suficiente para não afetar o que sabemos sobre o início do universo, tornando-se relevantes apenas em eras mais recentes e em escalas de tamanho imensas.
“Meu trabalho abre um caminho para entender os fenômenos da matéria escura não como partículas perdidas, mas como uma característica sutil da própria gravitação”, afirma Kumar.
O próximo passo agora é testar essa teoria contra dados de lentes gravitacionais e aglomerados de galáxias. Embora ainda não substitua totalmente o modelo padrão da cosmologia, a pesquisa convida os cientistas a reavaliarem se o que falta no universo são partículas novas ou apenas uma peça no quebra-cabeça da gravidade.
Daniel Junqueira é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo. Iniciou sua carreira cobrindo tecnologia em 2009.
