28 de fevereiro de 2013

O Universo e sua massa escura


            O nosso Universo sempre atraiu a atenção de diversas pessoas. O desconhecido, a possibilidade de existir vida, uma civilização, novos planetas. Mas, talvez o maior segredo do Universo seja a substancia que compõe a maioria de sua massa. Mas, o que é essa matéria escura?
            Essa substancia que em nossa ignorancia chamamos de massa escura, compõe 84% de toda a massa do cosmos. Ela mascara a presença de outros objetos como galáxias e estrelas. Detectar a matéria escura diretamente provou ser complicado, mas há fortes evidências de sua existência, e vem de uma variedade de fontes. O primeiro indício da existência de matéria escura veio em 1933, quando astrônomo suíço Fritz Zwicky calculou que o cluster de galáxias não tinha matéria suficiente visível na forma de gás e estrelas para segurá-las juntas. No início dos anos 1970, a astrônoma americana Vera Rubin demonstrou a magnitude do problema de falta de massa quando ela mostrou que as regiões exteriores das galáxias espirais rodam muito rapidamente, a menos que as galáxias contivessem uma massa muito maior do que aquela que podia ser vista.
            Então, se a matéria escura existe, do que é feita? Agora, uma pergunta mais fácil de responder é que a matéria escura não é. Primeiro de tudo, o nome é enganador: a matéria escura não é "escuro" em qualquer sentido usual da palavra. "Matéria invisível" é um termo melhor: luz que brilha sobre a matéria escura de qualquer fonte passa através sem ser absorvida ou dispersa, independentemente do tipo de luz. Isso significa que a matéria escura não pode ser feita de átomos ou de suas partes constituintes, ou seja, elétrons, prótons e nêutrons.
            Na verdade, a matéria escura não corresponde a qualquer coisa no Modelo Padrão, a melhor explicação que temos para como o universo funciona. O Modelo Padrão descreve muitos aspectos da matéria comum que conhecemos, juntamente com três das quatro forças fundamentais: a força eletromagnética, a força fraca e a força forte. (A quarta força, gravitação, está além do Modelo Padrão, é regido pela teoria geral da relatividade de Einstein.) Também inclui uma grande quantidade de objetos que existem efemeramente - incluindo partículas feitas de quarks exóticos que decaem muito rapidamente - ou que são comuns mas difícil de detectar, como neutrinos. A última peça do Modelo Padrão pode ter sido encontrado no verão passado, com a descoberta de algo parecido com o bóson de Higgs no Cern.
            A matéria escura não é nenhuma das opções acima. Em termos de física de partículas, a matéria escura não interage com a força eletromagnética, que governa a luz, e ignora a força forte, que liga o núcleo do átomo. Na verdade, não existe ainda o que explique essa massa, assim como tantas outras coisas no Universo. A única coisa que sabemos, é que ela está lá.

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