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Astrônomos não encontram matéria escura

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/04/2012

Esta ilustração mostra a galáxia da Via Láctea. O halo azul que rodeia a galáxia indica a distribuição esperada da misteriosa matéria escura. As novas medições, baseadas nos movimentos das estrelas, mostram que não existe matéria escura significativa na vizinhança do Sol. A esfera azul centrada, na posição do Sol, mostra o tamanho aproximado do novo volume mapeado, não apresentando no entanto a sua forma precisa.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

Matéria escura não encontrada

Com um resultado que está sendo visto como mais um de uma série de duros golpes nas teorias sobre a matéria escura, astrônomos não encontraram sinais da misteriosa matéria.

O estudo mais preciso já feito até hoje sobre os movimentos de estrelas na Via Láctea não mostrou qualquer sinal da existência da matéria escura.

De acordo com as teorias geralmente aceitas, a "vizinhança" do Sol - vizinhança em escala cósmica - deveria estar cheia de matéria escura, a matéria invisível misteriosa que só pode ser detectada de modo indireto pela força gravitacional que exerce.

Mas uma equipe de astrônomos do Chile descobriu que estas teorias não explicam os dados observados, o que pode significar que tentativas de detectar diretamente partículas de matéria escura na Terra dificilmente serão bem-sucedidas.

Obscura matéria escura

A matéria escura é uma substância misteriosa que não pode ser vista, mas cuja existência foi teorizada porque há um efeito gravitacional em escala cósmica que não é gerada por matéria comum.

Este ingrediente extra do cosmos foi originalmente sugerido para explicar por que é que as zonas periféricas das galáxias, incluindo a nossa própria Via Láctea, giram tão rapidamente.

A matéria escura é agora uma parte integrante das teorias que explicam como as galáxias se formam e evoluem.

Mas o problema é gigantesco, porque os cientistas consideram que a matéria escura constitui cerca de 80% da massa do Universo.

Já a matéria comum, chamada bariônica, que compreende todos os elementos da Tabela Periódica espalhadas pelo Universo - estrelas, planetas, gases interestelares etc. - compreende apenas 4% da massa do Universo.

Apesar das teorias, a matéria escura permanece obscura, resistindo a todas as tentativas de clarificação da sua natureza - até agora todas as tentativas de detecção de matéria escura em laboratórios na Terra também falharam.

Gravidade sem matéria

A equipe de astrônomos mapeou os movimentos de mais de 400 estrelas, até uma distância de 13 mil anos-luz do Sol.

A partir destes novos dados, a equipe calculou a massa da matéria na vizinhança do Sol, contida num volume quatro vezes maior do que considerado nos levantamentos anteriores.

"A quantidade de massa que calculamos coincide muito bem com o que vemos - estrelas, poeira e gás - na região em torno do Sol", diz o líder da equipe Christian Moni Bidin, da Universidade de Concepción, no Chile. "Mas isso não deixa lugar para matéria adicional - a matéria escura - que esperávamos encontrar. Os nossos cálculos mostram que a matéria escura deveria ter aparecido muito claramente nas medições. Mas ela não está lá!".

Ao medir cuidadosamente os movimentos de muitas estrelas, particularmente daquelas fora do plano da Via Láctea, a equipe pôde calcular a quantidade de matéria presente responsável por esses movimentos.

Estes movimentos são o resultado da atração gravitacional mútua de toda a matéria, seja ela normal, como por exemplo estrelas, seja ela matéria escura.

Lei da gravidade revisada pode dispensar matéria escura

Os modelos existentes para explicar como é que as galáxias se formam e giram sugerem que a Via Láctea esteja rodeada por um halo de matéria escura. Os modelos não conseguem prever exatamente a forma desse halo, mas preveem encontrar quantidades significativas de tal matéria na região em torno do Sol.

No entanto, apenas algumas formas bastante incomuns do halo de matéria escura - tais como uma forma extremamente alongada - poderiam explicar a falta de matéria escura descoberta por este novo estudo.

As teorias predizem que a quantidade média de matéria escura na região da Galáxia onde se encontra o Sol deva ser da ordem de 0,4 a 1,0 quilogramas de matéria escura num volume equivalente ao tamanho da Terra. As novas medições encontram o valor de 0,00 ± 0,07 quilogramas por volume do tamanho da Terra.

Fracasso provável

Os novos resultados também significam que tentativas de detectar matéria escura na Terra por meio das raras interações entre as partículas de matéria escura e as partículas de matéria normal terão poucas probabilidades de sucesso, como já aconteceu com o experimento Xenon100.

"Apesar dos novos resultados, a Via Láctea gira muito mais rapidamente do que pode ser justificado pela matéria visível. Por isso, se a matéria escura não está onde se esperava, temos que procurar uma nova solução para o problema da massa faltante.

"Os nossos resultados contradizem os modelos atualmente aceitos. O enigma da matéria escura tornou-se agora ainda mais misterioso. Rastreios futuros, como os da missão Gaia da ESA, serão cruciais para avançarmos a partir deste momento", conclui Christian Moni Bidin.

Não é a primeira vez que as teorias da matéria escura são questionadas por observações: