COMO SABEMOS QUE A MATéRIA ESCURA EXISTE?

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A matéria escura não pode ser vista ou detectada por nenhum de nossos instrumentos, então como sabemos que ela realmente existe?

Imagine que o Universo era uma torta e você o dividiria em porções saborosas correspondentes a quais proporções são o que. A maior parte da torta, 68% iria para a energia escura, essa força misteriosa que acelera a expansão do Universo. 27% iriam para a matéria escura, a matéria misteriosa que circunda as galáxias e só interage através da gravidade. Apenas 5% dessa torta iria para a matéria normal regular, o material de que estrelas, planetas, gás, poeira e humanos são feitos.

A matéria escura recebeu esse nome porque não parece interagir com a matéria comum de forma alguma. Ele não colide com ele nem absorve energia dele. Não podemos vê-lo ou detectá-lo com nenhum de nossos instrumentos. Só sabemos que está lá porque podemos ver o efeito de sua gravidade.

Agora, você pode estar dizendo, se não sabemos o que é isso e não podemos detectá-lo. Como sabemos que está realmente lá? Provavelmente não está lá, como dragões? Como sabemos que a matéria escura realmente existe, quando não temos idéia do que realmente é?

Oh, está aí. De fato, praticamente tudo o que sabemos é que ele existe. A matéria escura foi teorizada pela primeira vez na década de 1930 por Fritz Zwicky para explicar o movimento de aglomerados de galáxias, mas os cálculos modernos foram feitos por Vera Rubin nas décadas de 1960 e 1970. Ela calculou que as galáxias estavam girando mais rapidamente do que deveriam. Tão rapidamente que deveriam se separar como um carrossel que ejeta crianças.

Rubin imaginou que toda galáxia estava presa dentro de um vasto halo de matéria escura que fornecia a gravidade para manter a galáxia unida. Mas não havia como realmente detectar essas coisas, então os astrônomos propuseram outros modelos. Talvez a gravidade não funcione como pensamos a grandes distâncias.

Mas nos últimos anos, os astrônomos ficaram cada vez melhores na detecção da matéria escura, apesar do efeito de sua gravidade no caminho que a luz percorre ao atravessar o Universo. À medida que a luz viaja através de uma região de matéria escura, seu caminho fica distorcido pela gravidade. Em vez de seguir uma linha reta, a luz é dobrada para frente e para trás, dependendo da quantidade de matéria escura que passa.

E aqui está a parte incrível. Os astrônomos podem mapear regiões da matéria escura no céu apenas observando as distorções na luz e depois trabalhando para trás para descobrir quanta matéria escura intermediária precisaria estar lá para causá-la.

Essas técnicas tornaram-se tão sofisticadas que os astrônomos descobriram situações incomuns em que galáxias e sua matéria escura se separaram. Ou galáxias de matéria escura que não têm gás suficiente para formar estrelas. São apenas bolhas gigantes de matéria escura. Os astrônomos até usam a matéria escura como lentes gravitacionais para estudar objetos mais distantes. Eles não têm idéia do que é matéria escura, mas ainda podem usá-la como um telescópio.

Eles nunca capturaram uma partícula de matéria escura e não a estudaram no laboratório. Uma das próximas tarefas do Large Hadron Collider será tentar gerar partículas que correspondam às características da matéria escura como a entendemos. Mesmo que o LHC não crie matéria escura, ajudará a restringir as teorias atuais, ajudando os físicos a se concentrarem na verdadeira natureza desse mistério.

É assim que a ciência funciona. Alguém percebe algo incomum, e então as pessoas propõem teorias para explicá-lo. A teoria que melhor corresponde à realidade é considerada correta. Vivemos em um mundo moderno, onde tantas teorias científicas já foram comprovadas há centenas de anos: germes, gravidade, evolução etc. Mas com a matéria escura, você está vivo em um momento em que isso é um mistério. E se tivermos sorte, veremos isso resolvido durante a nossa vida. Ou talvez não haja matéria escura, afinal, e estamos prestes a aprender algo totalmente novo sobre o nosso Universo. Ciência, tudo depende de você.