Mapa de matéria escura revela enigma cósmico e desafia Einstein

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Novas descobertas mostram diferenças na concentração da matéria escura em relação ao que previam as teorias vigentes; alguns cientistas afirmam que a cosmologia pode estar entrando em território completamente novo.
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Por BBC
28/05/2021 20h32 Atualizado há 1 dias
Postado em 01 de junho de 2021 às 21h35m

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Este é o mapa mais detalhado da distribuição da matéria escura no Universo. — Foto: JEFFREY/DARK ENERGY COLLABORATION via BBC

Uma equipe internacional de pesquisadores criou o maior e mais detalhado mapa de distribuição da chamada matéria escura no Universo.

Os resultados surpreendem porque mostram que essa matéria é levemente mais suave e mais espalhada do que previam as melhores teorias científicas em vigor.

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Essas observações, publicadas pelo consórcio Dark Energy Survey Collaboration, inclusive parecem se distanciar do previsto por Albert Einstein na teoria geral da relatividade, criando um enigma para os pesquisadores.

A matéria escura é uma substância invisível que permeia o espaço. Ela responde por 80% de toda a matéria do Universo.

Astrônomos conseguiram descobrir onde ela se situa graças ao fato de que ela distorce a luz de estrelas distantes. Quanto maior a distorção, maior a concentração de matéria escura.

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Para o pesquisador Niall Jeffrey, da École Normale Supérieure, de Paris, que elaborou o mapa da matéria escura junto a 400 cientistas de 25 instituições em sete países, explica que os resultados obtidos com o projeto acabaram criando um "problema real" para os físicos.

"Se essa disparidade for verdadeira, talvez Einstein estivesse errado", ele disse à BBC News. "Você pode achar que isso é algo ruim, que talvez a física esteja destruída. Mas, para um físico, é algo extremamente empolgante. Significa que podemos descobrir algo novo a respeito de como o Universo realmente é."

O professor Carlos Frenk, da Universidade de Durham (Inglaterra), um dos cientistas que se sustentaram no trabalho de Einstein para desenvolver a teoria cosmológica vigente, diz ter sentimentos ambíguos a respeito do novo mapa de matéria escura.

"Passei minha vida trabalhando nessa teoria, e meu coração me diz que não quero vê-la colapsar", disse. "Mas meu cérebro me diz que as (novas) mensurações são corretas, e temos de olhar para a possibilidade de uma nova física."

O desafio, agregou Frenk, caso os novos resultados se confirmem, "é que não temos uma base sólida para explorar, porque não temos uma teoria da física para nos guiar. Isso me faz sentir muito nervoso e temeroso, porque estamos entrando em um domínio completamente novo, e vai saber o que vamos encontrar."

As observações

Usando o telescópio Victor M Blanco, localizado no Chile, a equipe da Dark Energy Survey Collaboration analisou 100 milhões de galáxias.

O mapa mostra como a matéria escura se espalha pelo Universo. As áreas escuras são vastas áreas de absolutamente nada, chamadas vácuos, onde as leis da física podem ser diferentes.

As áreas mais claras são onde a matéria escura está concentrada. São chamadas de "auréola" porque é bem no centro delas que nossa realidade existe. No seu meio estão as galáxias como a nossa Via Láctea, brilhando como pequenas joias em uma vasta teia cósmica.

Fotógrafo registra estrelas e rastro da Via Láctea no céu sobre as Cataratas do Iguaçu; veja fotos

Segundo Jeffrey, que também integra o corpo docente da Universidade College London, o mapa claramente mostra que as galáxias são parte de uma estrutura maior e invisível.

"Ninguém na história da humanidade conseguiu olhar para o espaço e ver a localização da matéria escura na extensão (que foi feita agora)", disse Jeffrey. "Astrônomos haviam conseguido montar retratos de pequenos pedaços, mas descobrimos vastas novas faixas que mostram muito mais dessa estrutura. Pela primeira vez, conseguimos ver o Universo de modo diferente."

A questão é que o novo mapa de matéria escura não mostra exatamente o que os astrônomos esperavam. Eles têm uma ideia precisa da distribuição da matéria, 350 mil anos depois do Big Bang, a partir da análise feita por um observatório da Agência Espacial Europeia chamado Planck. Este mediu a radiação ainda remanescente daquele momento, chamado radiação cósmica de fundo de micro-ondas, ou, de modo mais poético, de "esplendor da criação".

A partir das ideias de Einstein, astrônomos como Carlos Frenk desenvolveram um modelo para calcular como a matéria deveria se dispersar ao longo dos 13,8 bilhões de anos seguintes até os dias atuais. Mas as observações feitas agora destoam disso em pequenas porcentagens.

Como resultado, Frenk acha que pode haver grandes mudanças em curso a respeito do nosso entendimento sobre o cosmos.

"Podemos ter descoberto algo realmente fundamental sobre o tecido do Universo", disse ele. "A teoria vigente se baseia em pilares esboçados, feitos de areia. E o que podemos estar vendo agora é o colapso de um desses pilares."

Mas outros, como o professor Ofer Lahav, da Universidade College London, têm uma visão mais conservadora.

"A grande questão é se a teoria de Einstein é perfeita. Ela parece passar em todos os testes, com algumas divergências aqui e ali. Talvez a astrofísica das galáxias apenas precise de alguns ajustes. Na história da cosmologia, há exemplos de problemas que passaram, mas também de problemas que mudaram a forma de pensar. Será fascinante assistir a se a atual 'tensão' na cosmologia vai levar uma nova mudança de paradigma", afirmou.

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