Hubble encontra Anel de Matéria Escura

O universo é cheio de mistérios. Um dos mais impressionantes tem a ver com a composição massiva-energética do universo observável. Como é de conhecimento geral, os objetos e os seres vivos que conhecemos são compostos de átomos. Também faz parte do saber usual que estes elementos não são tão indivisíveis como clama o próprio nome: átomos são feitos de prótons, nêutrons e elétrons. Por outro lado, não é tão conhecido que, no que consta os prótons e os nêutrons, estas partículas não são tão elementares assim, sendo constituídas de 3 quarks cada uma. Este sim, pelo menos por enquanto, consiste no paradigma fundamental microscópico da natureza: a matéria usual, tal como a conhecemos, é feita de quarks e elétrons. Isto é o que chamamos de matéria bariônica. Os quarks são o que chamamos de bárions e o elétron faz parte do grupo dos léptons, entre os quais temos igualmente o neutrino. Existem outras partículas elementares, mas deixemos isso para outra ocasião (ou para o Google responder). Todas essas partículas e suas interações são compreendidas num arcabouço teórico chamado de Modelo Padrão.

Tendo explicado o que entendemos por matéria bariônica, voltemos ao objetivo deste post que é falar sobre um outro tipo de matéria que está desafiando cientistas de todo mundo a explicá-la: a matéria escura (ME). A ME é o que chamamos de matéria não-bariônica e ela não pode ser compreendida em termos do Modelo Padrão. A foto que aparece acima foi tirada pelo telescópio Hubble e mostra o aglomerado de galáxias Cl 0024+17 que se encontra a cerca de 5 bilhões de anos luz da Terra e tem um diâmetro de 2,6 milhões de anos luz. Podemos perceber na imagem um anel escuro diante do fundo predominantemente azul do aglomerado (esta foto mostra apenas o espectro azul da imagem original). Este anel é uma das evidências mais fortes da existência de ME. O termo 'escura' vem do fato que tal tipo de matéria não brilha, isto é, não emite radiação eletromagnética detectável. Portanto, nós não podemos "ver" a ME, apenas coletar evidências indiretas de sua existência. Historicamente, a proposta da existência de ME vem do aparente desequilíbrio gravitacional calculado em certos aglomerados de galáxias. A distribuição de densidade destes algomerados seria insuficiente para torná-los estáveis gravitacionalmente, como observado. Outra maneira de detectar a presença da ME é atráves do efeito de lente gravitacional, fenômeno previsto pela relatividade geral no qual a luz das galáxias que estejam por trás da linha de visão do possível foco de ME é curvada pela densidade de matéria escondida aos nossos olhos. Em vista do modelo padrão, supõe-se que a ME seja composta de algum tipo desconhecido de partícula elementar. Atualmente existem alguns modelos de campos quânticos que prescindem a existência de novos tipos de partículas que podem explicar o que seria a ME.

A partir de estimativas cosmológicas e astronômicas podemos concluir que a densidade de matéria bariônica no universo é de apenas 4% do total da energia do universo! Além disso, existe outro mistério da cosmologia atual que é a chamada energia escura (que a priori não tem nada a ver com ME). A energia escura é uma suposição teórica necessária para explicar o fato que o universo está em expansão. Por fim, estas estimativas sugerem que 22% do universo seja composto de ME e que a esmagadora maioria (74%) seja composta de energia escura, algo ainda mais misterioso do que a ME. Entretanto, em termos de quantidade de informação física armazenada e conseqüente importância para a dinâmica geral do universo, a energia escura contém muito menos informação física relevante do que os 30% de matéria que o compõe. Mas, enfim, isto já é outra história...

Fonte: Nasa (http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/17/)