Matéria escura: uma revolução está chegando à física?

O que é matéria escura? Nunca foi observado, mas os cientistas estimam que compõe 85% da matéria do universo. A resposta curta é que ninguém sabe o que é a matéria escura. Mais de um século atrás, Lord Kelvin ofereceu isso como uma explicação para a velocidade das estrelas em nossa própria galáxia. Décadas depois, o astrônomo sueco Knut Lundmark observou que o universo deve conter muito mais matéria do que podemos observar. Os cientistas desde os anos 1960 e 70 têm tentado descobrir o que é essa substância misteriosa, usando uma tecnologia cada vez mais complicada. No entanto, um número crescente de físicos suspeita que a resposta pode ser que não existe algo como matéria escura de todo.

The Backstory

Os cientistas podem observar a matéria distante de várias maneiras. Equipamentos como o famoso telescópio Hubble medem a luz visível enquanto outras tecnologias, como os radiotelescópios, medem fenômenos não visíveis. Os cientistas geralmente passam anos coletando dados e depois analisam para entender melhor o que estão vendo.


O que se tornou bastante claro à medida que mais e mais dados chegavam era que as galáxias não estavam se comportando como esperado. As estrelas nas bordas externas de algumas galáxias estavam se movendo muito rápido. As galáxias são mantidas juntas pela força da gravidade, que é mais forte no centro, onde está a maior parte da massa. As estrelas nas bordas externas das galáxias de disco estavam se movendo tão rápido que a força da gravidade gerada pela matéria observável não seria capaz de impedi-las de voar para o espaço profundo.

Os cientistas pensaram que deve haver mais matéria presente nessas galáxias do que podemos observar atualmente. Algo deve estar impedindo as estrelas de voar para longe, e eles chamaram isso de algo matéria escura. Eles não podiam realmente dizer quais propriedades ele poderia ter, exceto que ele deve ter atração gravitacional, e deve haver um pouco disso. Na verdade, a grande maioria do universo (uns 85%) deve ser matéria escura. Caso contrário, as galáxias não seriam capazes de permanecer por tanto tempo quanto parecem. Eles teriam se separado porque não haveria gravidade suficiente para manter os trilhões de estrelas no lugar.

Quando se trata de ciência, o problema com algo que você não pode observar é que é difícil dizer muito sobre isso. Como a matéria escura não interage com a força eletromagnética – responsável pela luz visível, ondas de rádio e raios X – todas as nossas evidências são indiretas. Os cientistas vêm tentando descobrir maneiras de observar a matéria escura e fazer previsões com base em teorias, mas sem muito sucesso.

Uma possível solução

A Teoria da Gravidade de Newton explica muito bem a maioria dos eventos de grande escala. Tudo, desde o primeiro arremesso em um jogo dos Yankees até os movimentos das constelações, pode ser explicado usando a teoria de Newton. No entanto, a teoria não é infalível. As teorias da relatividade geral e especial de Einstein, por exemplo, explicavam dados que a teoria de Newton não conseguia. Os cientistas ainda usam a teoria de Newton porque ela funciona na esmagadora maioria dos casos e tem equações muito mais simples.

A matéria escura foi proposta como uma forma de conciliar a física newtoniana com os dados. Mas e se, em vez de reconciliação, for necessária uma teoria modificada. É aqui que um físico israelense chamado Mordehai Milgrom faz uma entrada. Ele desenvolveu uma teoria da gravidade (chamada Dinâmica Newtoniana Modificada ou “Lua” para abreviar) em 1982 que postula que a gravidade funciona de maneira diferente quando se torna muito fraca, como na borda das galáxias de disco.

Sua teoria não apenas обяснявам os comportamentos das galáxias; isto prevê eles. O problema com as teorias é que elas podem explicar praticamente qualquer coisa. Se você entrar em uma sala e ver que as luzes estão acesas, poderá desenvolver uma teoria de que os raios cósmicos do sol estão atingindo espelhos ocultos da maneira certa para iluminar a sala. Outra teoria pode ser que alguém acendeu o interruptor de luz. Uma maneira de separar as teorias boas das ruins é ver qual teoria faz melhores previsões.

Uma análise recente do Mond mostra que ele faz previsões significativamente melhores do que os modelos padrão de matéria escura. O que isso significa é que, embora a matéria escura possa explicar muito bem o comportamento das galáxias, ela tem pouco poder preditivo e é, pelo menos nesse aspecto, uma teoria inferior.


Apenas mais dados e debate serão capazes de acertar as contas sobre a matéria escura e Mond. No entanto, Mond sendo aceito como a melhor explicação quebraria décadas de consenso científico e tornaria uma das características mais misteriosas do universo muito mais normal. Uma teoria modificada pode não ser tão sexy quanto forças obscuras e invisíveis, mas pode ter a vantagem de ser uma ciência melhor.