Você já ouviu falar em Matéria Escura?

18/11/21 - 17:10

Mário Fontana

Olá Apaixonados pela ciência, bem vindo a sua dose semanal de astronomia,
Você já se perguntou o que faz as estrelas de uma galáxia permanecerem coesas ao  invés de saírem vagando, espalhados no espaço? Os cientistas tentam resolver esse enigma e acreditam que isso se deve a matéria escura, vamos entender aqui de que se trata:

Aproximadamente 80% da massa do universo é composto de material que os cientistas não podem observar diretamente. Conhecido como matéria escura, esse ingrediente bizarro não emite luz ou energia. Então, por que os cientistas acham que ela domina? Desde pelo menos a década de 1920, os astrônomos levantaram a hipótese de que o universo contém mais matéria do que pode ser visto a olho nu. O apoio à matéria escura cresceu desde então e, embora nenhuma evidência direta e sólida de matéria escura tenha sido detectada, os estudos apontam grandes possibilidades para que sua existência seja real e seus efeitos gravitacionais são detectados e observados.

Esse tipo de matéria, funcionaria como uma cola invisível que mantêm a coesão do universo e preenche os espaços, em galáxias por exemplo as estrelas não se dispersriam devido a existência da Matéria Escura que as manteriam coesas. Embora ela não possa ser observada, seus efeitos gravitacionais são detectados e observados. Segundo cientistas da Universidade de Yale Os movimentos das estrelas mostram quanta matéria existe, e essa quantidade está muito além do que pode ser observado diretamente por qualquer método de que dispomos.

A galáxia NGC 1052-def2 possui o mesmo volume da nossa galáxia a via láctea , porém apresenta apenas 0,5% da quantidade de estrelas que a nossa galáxia. Esse tipo de objeto chamado galáxia ultra difusa e acredita-se a matéria escura está na maior parte de sua composição. A matéria observável do Universo, é composta de prótons, nêutrons e elétrons chamada matéria bariônica. A matéria escura pode ser feita destas mesmas partículas ou não, nesse caso composta por matéria não barlônica. Para manter os elementos do universo juntos, a matéria escura deve constituir aproximadamente 80% por cento do universo. Este tipo de matéria poderia simplesmente ser mais difícil de detectar e ser composta pelas mesmas partículas subatômicas presentes na matéria normal.

A maioria dos cientistas pensa que a matéria escura é composta de matéria não bariônica. O candidato principal, WIMPS (partículas massivas de interação fraca), tem de dez a cem vezes a massa de um próton, mas suas interações fracas com a matéria "normal" dificultam sua detecção. Neutralinos, partículas hipotéticas massivas mais pesadas e mais lentas que os neutrinos, são os principais candidatos, embora ainda não tenham sido identificados. Outros candidatos potenciais a serem matéria escura seriam anãs marrons escuras, anãs brancas e estrelas de nêutrons. Supermassivos buracos negros também poderia ser parte da diferença. Mas esses objetos difíceis de localizar teriam que desempenhar um papel mais dominante do que os cientistas observaram para compor a massa ausente, enquanto outros elementos sugerem que a matéria escura é mais exótica.

Os neutrinos estéreis são outro candidato. Neutrinos são partículas que não constituem matéria regular. Um rio de neutrinos sai do Sol, mas como raramente interagem com a matéria normal, eles passam pela Terra e seus habitantes. Existem três tipos conhecidos de neutrinos; um quarto, o neutrino estéril , é proposto como candidato à matéria escura. O neutrino estéril só interagiria com a matéria regular por meio da gravidade.

Uma nova possibilidade levantada por uma equipe de cientistas da coréia do sul diz que a Matéria escura pode ser feita de minúsculos buracos negros que permeiam o universo. E de acordo com ela, esses buracos negros podem ter sido feitos de bolas de Fermi, ou "bolsas" quânticas de partículas subatômicas conhecidas como férmions que se amontoaram em bolsas densas durante a infância do universo. A teoria poderia explicar por que a matéria escura passou a dominar o universo. "Descobrimos que, em alguns casos, as bolas de Fermi são tão densas que os férmions estão muito próximos uns dos outros, provocando o colapso de uma bola de Fermi [em] um buraco negro", Ke-Pan Xie, pesquisador do Centro para Física Teórica na Universidade Nacional de Seul, na Coreia do Sul, disse ao Live Science.

Os cientistas criaram um novo cenário para explicar como a matéria escura passou a dominar o universo: Em meio a uma transformação incrível quando o cosmos tinha menos de um segundo, um novo tipo de partícula ficou presa, colapsando a um ponto tão pequeno que se transformou em buracos negros. Esses buracos negros então inundaram o universo, fornecendo o peso necessário para explicar a matéria escura. Mas se os cientistas não podem ver a matéria escura, como eles sabem que ela existe?

Eles Calculam a massa de grandes objetos no espaço estudando seu movimento. Os astrônomos que examinaram galáxias espirais na década de 1970 esperavam ver o material no centro movendo-se mais rápido do que nas bordas externas. Em vez disso, eles descobriram que as estrelas em ambos os locais viajavam na mesma velocidade, indicando que as galáxias continham mais massa do que podia ser visto. Estudos do gás dentro de galáxias elípticas também indicaram a necessidade de mais massa do que a encontrada em objetos visíveis. Aglomerados de galáxias se separariam se a única massa que continham fosse visível às medições astronômicas convencionais.

Albert Einstein mostrou que objetos massivos no universo dobram e distorcem a luz, permitindo que sejam usados como lentes, as chamadas lentes gravitacionais. Ao estudar como a luz é distorcida por aglomerados de galáxias, os astrônomos foram capazes de criar um mapa da matéria escura no universo. Todos esses métodos fornecem uma forte indicação de que a maior parte da matéria no universo é algo ainda não visto.

Meu nome é Mário Fontana, sou criador do Canal Nerd aos 50, no youtube, se você quer aprender conceitos básicos de astronomia e saber tudo que acontece no universo, Venha visitar o canal.