Gravidade modificada confirmada em galáxias coloca matéria escura em xeque

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/12/2020

O melhor exemplo é representado pela galáxia Girassol (NGC 5055) com o campo externo mais forte entre as galáxias analisadas.
[Imagem: Creative Commons]

Excesso de gravidade

A hipótese da matéria escura - uma substância nunca detectada que explicaria a coesão das galáxias - pode ter sofrido o maior de seus revezes.

Um grupo internacional de astrônomos e astrofísicos analisou um conjunto de 150 galáxias e constatou que uma teoria alternativa, conhecida como MOND, explica melhor a coesão das galáxias do que a hipótese da matéria escura.

MOND é uma sigla em inglês para "Dinâmica Newtoniana Modificada". Essa "gravidade modificada" foi proposta como uma explicação para um dilema cosmológico: As galáxias parecem não obedecer às regras da gravidade há muito aceitas, desde sua proposição por Isaac Newton no final dos anos 1600.

Há décadas os astrônomos constatam que há mais atração gravitacional atuando nas galáxias do que deveria haver com base na massa de suas estrelas, planetas, nebulosas e demais aglomerações de matéria comum. Contando só com a gravidade da matéria observável, as galáxias deveriam se esfacelar à velocidade que giram.

Matéria escura versus MOND

Tentando explica a falta de massa que geraria a gravidade adicional observada, os proponentes da matéria escura teorizaram que a maior parte da matéria do Universo seria uma substância que nossos aparelhos não conseguem detectar porque ela não interage com a luz ou com qualquer outra radiação conhecida.

Já os proponentes da teoria MOND afirmam que essa atração gravitacional adicional existe porque as regras da gravidade são ligeiramente alteradas nas dimensões galácticas.

Em termos mais simples, em vez de atribuir o excesso de atração gravitacional a uma matéria escura invisível e indetectável, a teoria MOND sugere que a gravidade em baixas acelerações é mais forte do que seria previsto por um entendimento newtoniano puro.

Além disso, a MOND fez uma previsão ousada: Os movimentos internos de um objeto no cosmos não dependem apenas da massa do próprio objeto, mas também da atração gravitacional de todas as outras massas no Universo, um fenômeno chamado "efeito de campo externo" (EFE).

Há outras teorias disputando a sucessão da matéria escura: uma teoria da gravidade modificada pelo princípio holográfico é uma delas.
[Imagem: NASA]

Efeito de campo externo

Foi justamente essa previsão que a equipe colocou à prova, com resultados nada agradáveis para a matéria escura: O EFE (efeito de campo externo) foi detectado em todas as mais de 150 galáxias estudadas, garante a equipe.

Eles deduziram o EFE observando que as galáxias em campos externos fortes desaceleram (ou exibem curvas de rotação decrescentes) com mais frequência do que as galáxias em campos externos mais fracos - conforme previsto apenas pela MOND, mas não pela matéria escura.

"O efeito de campo externo é uma assinatura única da MOND que não ocorre na gravidade de Newton-Einstein. Isso não tem analogia na teoria convencional com a matéria escura. A detecção desse efeito é de fato de coçar a cabeça," disse Stacy McGaugh, da Universidade Case Western Reserve, nos EUA.

"Eu tenho trabalhado com a hipótese de que a matéria escura existe, então esse resultado realmente me surpreendeu. Inicialmente, eu estava relutante em interpretar nossos próprios resultados em favor da MOND. Mas agora não posso negar o fato de que os resultados, como estão, apoiam claramente a MOND em vez da hipótese da matéria escura," acrescentou Kyu-Hyun Chae, da Universidade Sejong, na Coreia do Sul.

Discussão acadêmica

Acolhida por gerações de astrônomos e astrofísicos, que sempre a usaram como a explicação padrão para o que os dados mostravam, a hipótese da matéria escura tem sofrido também com as seguidas falhas de todos os experimentos que se propõem a detectá-la - a única exceção é um "sinal enigmático" detectado recentemente pelo experimento Xenon1T, mas ainda não confirmado.

Mas, com grandes projetos e laboratórios orçados em milhões, alguns sendo elaborados e construídos há décadas, é difícil prever quando a matéria escura será deixada de lado - afinal, têm surgido indícios de que a teoria MOND está correta há quase uma década.

"Eu vim do mesmo lugar que essas pessoas da comunidade da matéria escura. Dói pensar que poderíamos estar tão errados. Mas Milgrom [Mordehai Milgrom, proponente da teoria MOND] previu isso há mais de 30 anos com a MOND. Nenhuma outra teoria antecipou o comportamento observado," finalizou McGaugh.

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