23-agosto-2005Uma medição da velocidade radial das estrelas em relação à massa estimada das estrelas visíveis de uma galáxia revela distorções inexplicáveis. Velocidades medidas nas proximidades do núcleo seguem os números teóricos, mas à medida que nos afastamos do núcleo elas não obedecem rigorosamente às leis da mecânica, que supomos universais. Um pouco mais distante do núcleo, a velocidade cai de forma previsível mas em seguida aumenta ligeiramente e se estabiliza, de maneira muito divergente dos valores esperados.
Como explicar este fato? A presença de uma enorme massa não detectada envolvendo a galáxia poderia explicar o fenômeno. Em 1933, astrônomo suíço Fritz Zwicky sugeriu a presença de uma hipotética massa não detectável, que poderia corrigir os valores da expansão de um grupo de galáxias da Cabeleira de Berenice. Recentes observações de distorções devidas a "lentes gravitacionais" confirmam a existência de uma massa invisível.
Medições mais acuradas da velocidade do Sol em torno do centro na nossa própria galáxia revelaram a necessidade de uma massa enorme, dez vezes maior que a massa estimada da Galáxia, para corrigir estas velocidades. Será que o universo "conhecido" é apenas uma pequena parcela do universo real? Tudo indica que sim!
Impossibilitados de detectar qualquer radiação eletromagnética (luz, raios X, raios gama) desta matéria extra, ela foi chamada de matéria escura. Supomos que ela seja similar à matéria que conhecemos, já que os efeitos gravitacionais podem ser notados, mas de que ela seria constituída?
O nome foi escolhido porque não temos meios de estudá-la, como fazemos com as estrelas, já que ela não nos envia nenhum tipo de radiação. Apenas seus efeitos gravitacionais sobre os corpos visíveis podem ser notados. E para resultar nos dados encontrados, uma enorme quantidade seria necessária. Estima-se que vemos apenas 20% da matéria do universo. Os outros 80% seriam constituídos de matéria escura.
Telescópios modernos, trabalhando na região do infravermelho revelaram que o número de estrelas frias, que não geram luz visível, é muito maior do que se poderia esperar, mas ainda está longe de suprir a massa geradora dos efeitos constatados.
Uma das explicações plausíveis, é que esta matéria não seria formada por átomos, como a matéria ordinária, mas por partículas elementares de características diferentes das conhecidas, talvez até com um número de dimensões diferentes, como se supõe acontecer com os neutrinos. A Teoria das Supercordas, que trabalha com elementos de até 11 dimensões, prevê que combinações de milhões de maneiras diferentes poderiam ser invisíveis. Teóricamente a interação dos raios cósmicos com a matéria escura deveria emitir raios gama a níveis detectáveis. Para citar um exemplo, sabemos que o Sol emite uma quantidade enorme de neutrinos que atravessam a Terra (e nossos corpos) e que até hoje escapam aos nossos instrumentos: apenas uma fração ínfima é detectada! O mesmo ocorre com os pósitrons ("elétrons" de carga positiva).
Os cientistas estão trabalhando em novos instrumentos capazes de detectar estas partículas e que talvez pudessem detectar sinais da matéria escura. Novos experimentos estão sendo projetados para o AMANDA- Detector Polar de Muons Neutrinos, no pólo Sul, na Antártica, e um detetor de anti-matéria será instalado a bordo da ISS - Estação Espacial Internacional.
Em maio de 2005, uma equipe da Universidade de Cardiff, trabalhando no radio telescópio de Jodrell Bank, na faixa de emissão do hidrogênio de 21 cm, anunciou a descoberta do que deveria ser uma galáxia inteira de matéria escura no meio de um grupo de galáxias. A descoberta foi confirmada pelo radio telescópio de Arecibo em Porto Rico.
Ela gira como uma galáxia, mas não tem estrelas brilhantes! O que mantém este grupo de galáxias unido deve ser a matéria escura.
Esta perspectiva abre um enorme campo de conjecturas e há muito trabalho a ser feito! A descoberta da galáxia escura parece ser um marco para uma nova cosmologia.
Como disse o Dr. Jon Davies, do grupo de pesquisadores da Universidade de Cardiff:
"O universo tem ainda todos os tipos de segredos para serem revelados a nós, mas isto mostra que estamos começando a compreender como buscá-los da maneira correta. Esta é realmente uma descoberta excitante."
23-agosto-2005