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Estamos próximos de detectar e entender a matéria escura?

Por , em 20.11.2013

A matéria escura compõe cerca de um quarto de todo o universo. Mesmo assim, ainda não sabemos quase nada sobre ela. O físico Jim Al-Khalili conversou com a BBC, e ponderou o quão perto estamos de compreender essa misteriosa matéria que permeia o universo.

Diante de todo o progresso feito na física moderna ao longo do século passado, é comum que as pessoas acreditem que os físicos estão próximos de compreender todos os mistérios do universo. Mas não é bem assim – ainda não se sabe do que é feito 95% do universo.

Tudo o que conseguimos ver são planetas e suas luas, o sol, estrelas no céu e buracos negros – ok, esse último não podemos ver. De qualquer maneira, tudo isso equivale a menos de 5% do universo. E ainda nem sabemos se o espaço é infinito, qual sua forma, o que causou o Big Bang ou até mesmo se esse não é apenas um dos muitos multiversos que existem.

A matéria escura

Acredita-se que cerca de um quarto de todo nosso universo seja composto por matéria escura. Sabemos isso porque as galáxias parecem pesar muito mais do que a soma de toda a matéria normal que conhecemos atualmente.

Observações astronômicas, movimentos de estrelas e imagens de galáxias distantes distorcidas pela matéria interveniente apontam para o efeito gravitacional de algum tipo de matéria invisível e indescritível – a matéria escura.

Por exemplo, as estrelas nas galáxias giram como pedacinhos minúsculos de café instantâneo que não se dissolveram na superfície de uma caneca, quando você já parou de misturar. Quanto mais rápido as estrelas se movem, mais difícil é puxá-las em direção ao centro para evitar que elas “fujam”.

Se a única matéria na galáxia fosse a que é composta pelo material que podemos ver, as estrelas exteriores deveriam girar muito mais lentamente. Na realidade, elas se movem tão rápido que, sem nenhuma força gravitacional extra para segurá-las, elas estariam voando pelas profundezas do espaço.

A única maneira de explicar a forma como essas estrelas se comportam é que existe alguma atração gravitacional adicional provocada por alguma forma invisível de matéria. E, para provocar efeitos nas proporções observadas, a matéria escura teria que conter muitas vezes mais massa do que todas as outras formas de matérias visíveis juntas.

O problema com a matéria escura é que, seja lá do que ela seja feita, parece que ela interage muito fracamente com a matéria normal. Isso a torna muito difícil de entendê-la.

Do que é feita a matéria escura?

Existem três maneiras diferentes para tentar descobrir do que é feita a matéria escura. É possível olhar para o espaço e ver os resultados de colisões de partículas de matéria escura, tentando detectar partículas normais criadas nos escombros dessas colisões. Podemos também tentar capturar partículas de matéria escura diretamente na Terra. A terceira opção é fazer aceleradores de partículas. O segundo método é o que tem se mostrado o mais promissor até o momento.

A maioria dos cientistas acredita que a matéria escura tem a forma de partículas – chamadas de partículas massivas de interação fraca – e que milhões delas estão fluindo através de nós a cada segundo sem deixar vestígios. Na última década, diferentes grupos de pesquisa ao redor do mundo afirmaram terem indícios dessas partículas obscuras.

Pesquisas

Muitos dos atuais experimentos estão sendo feitos no Laboratório Nacional Gran Sasso, na Itália, o maior laboratório subterrâneo do mundo. Ele fica embaixo de quase um quilômetro e meio de rocha sólida e pode ser alcançado através de um túnel.

O laboratório foi instalado nesse local porque o nosso planeta é bombardeado por raios cósmicos constantemente, que colidem com a atmosfera superior, criando uma cascata de partículas que se espalham abaixo da superfície terrestre.

A rocha acima desse laboratório, com 1,4 quilômetros de espessura, absorve a maior parte dessas partículas. A esperança dos pesquisadores é que a matéria escura passe direto através da rocha, atingindo os detectores.

Outro laboratório que está empolgando pesquisadores da matéria escura é o LUX (Large Metro Xenon), situado em uma mina de ouro nos Estados Unidos. Ele tem se mostrado o detector mais poderoso e sensível construído até agora. Já descartou várias partículas que poderiam ser confundidas com matéria escura descobertas em outros experimentos – e tão importante quanto descobrir o que é, é saber o que não é matéria escura.

As pesquisas mais importantes realizadas nesse laboratório irão começar em 2014. Os físicos estão ansiosos para o início dos experimentos com LUX. O detector irá trabalhar por 300 dias seguidos, e espera-se que ele consiga detectar diretamente partículas de matéria escura. Se isso não acontecer, pesquisadores já estão projetando um detector ainda maior e mais sensível, chamado de “LZ”, que pode enfim detectar as partículas massivas de interação fraca – se é que elas existem.

Claro que, se os físicos continuarem chegando de mãos vazias ao fim de suas buscas, podem concluir que estão completamente errados sobre o que acreditam ser a matéria escura. E o que acontece quando solucionarmos esse mistério? Bem, há ainda dois terços do universo para estudar, que são ainda mais misteriosos – compostos pelo material chamado de energia escura. E os cientistas nem sequer descobriram como sair à procura disso. [BBC]

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13 comentários

  • Andre Andrade:

    Cesar Grossmann escreveu: Até onde eu sei, tanto matéria escura quanto energia escura são explicações naturalistas para fenômenos naturais. Não sei por que os espiritualistas estão se animando…

    E quem disse que o espírito não é um fenômeno natural? O problema é que a ciência ainda não o incluiu nessa categoria, apesar dele fazer parte de nossa composição como seres humanos. É algo tão imponderável (ainda) como a energia e matéria escuras o são hoje. Existem mais evidências do espírito do que dessa “escuridão” da física.

    • aguiarubra:

      André Andrade

      Cesar Grossman (e outros como ele) são simplórias vítimas da ingerência ateista/materialista na Ciência contemporânea. Eles não percebem o quanto recuaram no pensamento “cientificista” (fins do século XVIII), imaginando que defendem o que há de mais “exato” nas pesquisas contemporâneas (“exato”, aqui é sinônimo de “resultados mecanicistas”, ou seja, algo que qualquer semi-analfabeto como Tomas Alva Edison pôde demonstrar em mais que 2.000 patentes, sem conhecer quase nada de quaisquer teorias científicas…rsrsrsrsrs…).

      Vide a cândida observação: “…Enquanto os “fisicalistas” continuarem produzindo resultados, e os “anti-fisicalistas” ficarem só na conversa, as coisas vão continuar assim.
      POR QUE O QUE CONTA NÃO É CONVERSA FIADA, MAS RESULTADOS…”

      Imagino o que achariam dessa frase os “criadores” de industrias altamente tecnológicas como John D. Rockefeller (petroquímica), Andrew Carnegie (aço) e o “banqueiro” J.P.Morgan (que passou Tomas E. Edison prá trás e tomou para si as patentes do grande cientista/inventor Nikola Tesla, além de “comprar” Andrew Carnegie e sua siderúrgica de aço!!!). [ref.: série de documentários do History Channel “GIGANTES DA INDÚSTRIA”, também apresentados na obra “OS MAGNATAS, escrito por Charles R. Morris e editado no Brasil pela LP&M – esgotado no momento].

      Eles eram NÃO CIENTISTAS (portanto, NÃO FISICALISTAS)!!! E suas REALIZAÇÕES AINDA COMANDAM O MUNDO, INCLUSIVE COMANDAM OS CIENTÍSTAS!!!!!!!!

      Já se vê, por ai, que os caras daqui do Hypescience não sabem nada sobre quem são os donos dos “resultados” (ou seja, fisicalistas são os “novos escravos” à serviço dos magnatas, cujos “resultados científicos” viram fortunas nas mãos de quem pouco conhece “Ciência Física”…rsrsrsrs).

      Então não se surpreenda com a equivocada convicção de que se “natural” rima com “material”…então ambos os termos são referências da mesma coisa.

      Aliás, ainda não se sabe o que é “matéria escura” ou “energia escura”, que só teria explicação “naturalista” dentro dos paradigmas da matéria dita ‘bariônica’.

      Se esses fenômenos não são matéria e energia como se conhece até agora, como então classificá-los como “naturais” (principalmente quando há grandes dúvidas sobre sua existência?)

      Há que se renovar o significado do termo “natural” e, dai, derivar novíssimas concepções de “naturalismo” para continuar usando-a a torto e a direito por aí.

      Mas isso dependerá, “desesperadamente”, da confirmação da existência de matéria e energia “não bariônica” (ou seja, “nao fisicalista”) e da delineação “fisicalista” (se possível!!!) desses novos fenômenos, antes que o termo “natural” amplie se significado na mente dessa gente que se ilude com o que a mídia espalha por aí sobre Ciência.

      Claro, vc e eu não precisamos desse tipo de constatação (de toupeira) prá sabe que “natural” inclui o espiritual, e naturalismo também tem seu aspecto não-fenomênico (ou como se dizia antigamente, “metafísico”).

    • Edir Marcelo Zucolli:

      A ciência nunca se propôs provar ou negar a existência de Deus, espíritos ou de um plano imaterial habitado por seres inteligentes aptos ou não para interagir conosco. A ciência é neutra, pois não passa de uma ferramenta para a explanação de fenômenos observáveis que segue um método. O grande problema é que esta “ferramenta” foi parar nas mãos de pessoas sobremaneira convictas de que não há nada além do mundo material e que, submissas a este dogma, barram o avanço de qualquer conjectura em contrário. Vede o caso dos proponentes do DI, “meros criacionistas enrustidos”, que quase tem enfrentado o ostracismo ao desenvolver seus argumentos. Se você não acredita na evolução é tachado de “inimigo da ciência” e está fora. Do mesmo modo, se você não acredita que matéria e energia escura são fenômenos “naturais”. Não creio que os “rebeldes” vão progredir significativamente no curto prazo, mas um dia a história fará jus a eles.

  • aguiarubra:

    P.: “…pesquisadores já estão projetando um detector ainda maior e mais sensível, chamado de “LZ”, que pode enfim detectar as partículas massivas de interação fraca – se é que elas existem…”

    Comentário: vão é detectar espíritos…rsrsrsrs…

    • Edir Marcelo Zucolli:

      Aguiruba, faço coro ao vosso rizo, pois acredito no sobrenatural e na a existência de espíritos. Contudo, por definição, tais seres hipotéticos não podem ser detectados, ensoreados ou pesquisados. Quando muito, podem se manifestar aos humanos ou não, conforme seu beneplácito, sempre causando uma ruptura em relação às leis físicas. E, eis que temos em mãos a igualmente hipotética matéria escura… Invisível, imponderável, indescritível e imprescindível: sem ela o Universo se esfacelaria como a turbina de um Boing ao colapsar. Ela existe e ao mesmo tempo não existe (ambiguidade), atiçando o brio dos pesquisadores e a esperança dos espiritualistas…

      Por ora temos uma “ruptura em relação às leis físicas” que pode levar a um caminho etéreo e sem volta, para a amargura dos materialistas. Talvez a ciência consiga encontrar as partículas massivas de interação fraca e provar que minha fé não é mais que um punhado de ignorância (tal palavra não arranha meu ego). E, talvez ajustem algumas teorias vigentes para comportar a inexistência do que deveria existir e poder desculpar-se com as palavras: “pequeno equívoco”, “progresso gradativo” e “hiato no conhecimento”. Sabe como é, jogar o lixo debaixo do tapete pode funcionar por um tempo.

    • aguiarubra:

      Edir Marcelo Zucolli / 24.11.2013

      P.: “…Sabe como é, jogar o lixo (metafísico) debaixo do tapete (fenomênico) tem funcionado, por um tempo, para servir aos interesses de gente (neo-ateistas fisicalistas e cristãos fundamentalistas) que tem por “missão” distorcer a verdadeira atividade científica.

      Mas, agora que “completaram” o modelo padrão da Física de Particulas, ironicamente terão que procurar negá-la para continuar sendo “científico”.

      Matéria escura é só o início do inferno materialista! A Energia Escura é pior ainda e, se conseguirem criar outro modelo que os inclua, suspeito que haverá algo ainda mais inverosímil ainda!!!

      Por isso eu escreví “espíritos”. Os “…rsrsrs…” foi para a perplexidade deles quando descobrirem que o fisicalismo, realmente, não consegue ser sinônimo de Ciência.

    • Cesar Grossmann:

      Até onde eu sei, tanto matéria escura quanto energia escura são explicações naturalistas para fenômenos naturais. Não sei por que os espiritualistas estão se animando…

    • Edir Marcelo Zucolli:

      São a melhor explicação possível para algo maior que o próprio Universo e que rompe com teorias que pareciam solidamente alicerçadas (pobre Kepler que está se virando no túmulo), mas que só tem validade do sistema solar para dentro. Infelizmente, parece que as naves Voyager estão desacelerando e que não vão chegar tão longe quanto foi imaginado… Será culpa da matéria escura ou da energia escura?

  • Edir Marcelo Zucolli:

    A ciência se propôs a explicar o Universo com base na matéria bariônica. Falhou, pois até o presente momento não se entende claramente o fenômeno “vida”, tanto que não há nem mesmo uma boa definição para ele e pouco entende sobre suas forças motoras. São de fato fenômenos químicos e físicos bem conhecidos, a indústria farmacêutica que o diga, mas que partiram de um estranho e primevo estado de repouso cujo viés e dinâmica levam alguns a até mesmo cogitar a ação de forças sobrenaturais.

    Agora a ciência pretende detectar e talvez mensurar matéria escura através de ferramentas feitas de matéria bariônica. Não sou especialista, mas parece-me que estão como que tentando pesar o ar com uma balança: ele tem massa e, portanto, peso, mas não é assim que vamos chegar a algum resultado. O pior é que tudo o que sabemos sobre matéria escura se resume em uma palavra: gravidade; uma teoria que ainda está incompleta.

    Se nada for encontrado, continuaremos tentando. Fazer o que? Mas, em um dado momento a ciência vai “travar” e então alguns cientistas olharão para o céu e farão uma prece.

    • aguiarubra:

      Edir Marcelo Zucolli / 22.11.2013

      Acho incrível que os conceitos “fisicalistas” como massa, matéria, energia, espaço, tempo, carga elétrica, etc. que são apenas as características “acidentais” da substância não são entendidas fora da relação quantitativa que mantém umas com as outras (ex: E = m.c² => o que é massa? Resp.: é energia; o que é energia? Resp.: é massa. O que é massa? É energia. O que é energia? É massa…e assim por diante!).

      Por outras palavras, a Física AINDA NÃO SABE O QUE SÃO os seus “objetos” de estudo e já tem que enfrentar algo ainda mais misterioso!

      E se acham TÃÃÃÃAOOO HUMIIIIIILDES…!!!

    • Cesar Grossmann:

      Enquanto os “fisicalistas” continuarem produzindo resultados, e os “anti-fisicalistas” ficarem só na conversa, as coisas vão continuar assim.

      POR QUE O QUE CONTA NÃO É CONVERSA FIADA, MAS RESULTADOS.

    • Edir Marcelo Zucolli:

      E que venham os resultados para que os “anti-fisicalistas” possam perceber que sua esperança foi vã e que devem continuar aguardando ou se a ciência enfim tocou seu limite e a partir de então poderemos tomar a dianteira ao discursar.

  • Monica Sabrina:

    eu amo cada vez mais esse site!!!

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