Nova teoria pode finalmente ter explicado a matéria escura

Por , em 5.12.2018

Um passo enorme para a compreensão do universo pode ter sido dado por cientistas da Universidade de Oxford, no Reino Unido. Uma nova pesquisa diz ter resolvido o mistério da matéria escura, uma das maiores questões da física moderna. A nova teoria unifica a matéria escura e a energia escura em um único fenômeno: um fluido que possui “massa negativa”, que agiria de forma contrária da massa comum. Ou seja, se você, por exemplo, empurrasse uma massa negativa, ela aceleraria em sua direção, e não para longe. Essa surpreendente nova teoria também pode ser uma previsão certa que Einstein fez há 100 anos.

Esta deve ser a única maneira que a matéria escura interage com a matéria comum

Nosso modelo atual e amplamente reconhecido do Universo, chamado LambdaCDM, não diz nada sobre as propriedades físicas da matéria escura e da energia escura. Nós só sabemos que elas existem por causa dos efeitos gravitacionais que elas têm em outras matérias observáveis. O novo modelo oferece uma nova explicação. “Pensamos agora que tanto a matéria escura quanto a energia escura podem ser unificadas em um fluido que possui um tipo de “gravidade negativa”, repelindo todo o material ao seu redor. Embora este assunto seja peculiar para nós, sugere que nosso cosmos é simétrico tanto em qualidades positivas quanto negativas”, propõe Jamie Farnes, do Departamento de Engenharia de Oxford e responsável pelo estudo, em matéria publicada no site Phys.org.

A nova pesquisa aplica um “tensor de criação”, que permite que massas negativas sejam continuamente criadas, o que explicaria o fato da energia escura não diminuir conforme a expansão do universo acontece. Farnes demonstra que quando mais e mais massas negativas estão continuamente surgindo, este fluido de massa negativa não se dilui durante a expansão do cosmos.

“Massas negativas não são uma ideia nova na cosmologia. Assim como a matéria normal, as partículas de massa negativa se tornariam mais espalhadas à medida que o universo se expandisse – o que significa que sua força repulsiva se tornaria mais fraca com o tempo. No entanto, estudos mostraram que a força que impulsiona a expansão acelerada do universo é implacavelmente constante. Essa inconsistência já levou os pesquisadores a abandonar essa ideia. Se existir um fluido escuro, este não deve diminuir ao longo do tempo”, explica Farnes em texto publicado no portal The Conversation.

Nova maneira de enxergar a gravidade pode ser uma alternativa ao paradigma da matéria escura

A teoria também oferece as primeiras previsões corretas do comportamento dos teorizados halos de matéria escura. A maioria das galáxias gira tão rapidamente que deveria, teoricamente, se dilacerar. O fato disso não acontecer sugere que um “halo” invisível de matéria escura deve mantê-las juntas. A nova pesquisa apresenta uma simulação computacional das propriedades da massa negativa, que prevê a formação de halos de matéria escura exatamente como os inferidos por observações usando radiotelescópios modernos.

“A gravidade da massa positiva da galáxia atrai massas negativas de todas as direções, e à medida que o fluido de massa negativa se aproxima da galáxia, ela exerce uma força repulsiva mais forte sobre a galáxia, permitindo que ela gire em velocidades maiores sem se separar”, explica o pesquisador no texto do The Conversation..

Previsões de Einstein

Assim como acontece com várias descobertas modernas da física, a primeira pessoa a apresentar indícios da existência das “forças escuras” do universo foi Albert Einstein. Há 100 anos, o físico descobriu um parâmetro em suas equações conhecido como “constante cosmológica”, que agora sabemos ser sinônimo de energia escura. Em notas que datam de 1918, Einstein descreveu sua constante cosmológica, escrevendo que “uma modificação da teoria é requerida tal que” o espaço vazio “assuma o papel de gravitar massas negativas que estão distribuídas por todo o espaço interestelar”, o que mostra que Enistein previu um universo cheio de massa negativa.

Cientistas preveem que um “furacão de matéria escura” colidirá com a Terra

“Abordagens anteriores para combinar energia escura e matéria escura tentaram modificar a teoria da relatividade geral de Einstein, o que se mostrou incrivelmente desafiador. Essa nova abordagem adota duas velhas ideias que são reconhecidas como compatíveis com a teoria de Einstein – massas negativas e criação de matéria – e as combina. O resultado parece bastante bonito: a energia escura e a matéria escura podem ser unificadas em uma única substância, sendo ambos os efeitos simplesmente explicáveis ​​como matéria de massa positiva surfando em um mar de massas negativas”, diz Farnes ao Phys.

“Ainda há muitas questões teóricas e simulações computacionais para trabalhar, e o LambdaCDM tem uma vantagem de quase 30 anos, mas estou ansioso para ver se esta nova versão estendida do LambdaCDM pode combinar com precisão outras evidências observacionais. Se for real, ela sugeriria que os 95% dos cosmos ausentes tivessem uma solução estética: esquecemos de incluir um simples sinal de menos”, acrescenta. [Phys.org, The Conversation, Futurism]

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