Matéria Negra

Nos anos 70, deparou-se aos astrónomos um facto embaraçoso: pelo menos 90 por cento da matéria do universo não estava ao alcance da nossa observação. Perceberam que as estrelas e as galáxias não se estavam a comportar como seria de esperar se apenas fossem constituídas pela matéria que podemos observar. Intrigados, os astrónomos foram forçados a concluir que há uma quantidade imensa de matéria que, apesar de todos os esforços, não pode ser observada de forma direta. Essa massa ficou conhecida como “matéria escondida”.

Mas como sabiam que existia se não era possível vê-la? É tudo uma questão de gravidade. No início do século XVIII, Kepler demonstrou como deduzir a massa de um objeto astronómico a partir das velocidades de corpos próximos que se desloquem nas suas órbitas. Quando os astrónomos começaram a observar as galáxias e a medir a velocidade das estrelas que as orbitavam ficaram surpreendidos. Estas deslocavam-se a velocidades tais que teriam de ter massas muito superiores ao que a sua luminosidade parecia indicar. Hoje, os astrónomos estão convencidos que o universo está repleto de uma misteriosa “matéria negra” que não conseguimos detetar, mas que é pelo menos dez vezes superior à massa visível.

A forma da matéria negra

Ninguém sabe muito bem qual será a forma da matéria negra, mas há várias ideias sobre o assunto. Em resumo, há duas classes de objetos possíveis conhecidos como WIMP´s e MACHO´s. WIMP´s, as iniciais de “weakly interacting massive particles”, são partículas subatómicas exóticas e hipotéticas, sem carga elétrica, que ainda não detetámos porque a sua interação com a matéria vulgar visível é mínima. Na verdade, se houver de facto WIMP´s, um número incontável pode estar neste preciso momento a atravessar os nossos corpos sem qualquer interação com eles. Se os WIMP´s de facto contribuírem para a massa escondida, terá que haver um número imenso tendo em conta que têm dimensões subatómicas e um peso superior à matéria normal. Os MACHO´s, por outro lado, são muito maiores. Trata-se de “compact halo objects” – corpos astronómicos que não emitem qualquer luz, ou então emitem apenas uma quantidade ínfima. Os candidatos a MACHO´s incluem os buracos negros supermaciços, os planetas que não estão ligados a estrelas e as anãs castanhas.

Em busca da matéria negra

Apesar da matéria negra ser, enfim, negra, os cientistas não desistem de a ver – ou pelo menos de a detetar. Em geral, os astrónomos investigam o universo em busca de MACHO´s, enquanto os físicos procuram WIMP´s nas suas experiências com partículas realizadas na Terra. Pela parte dos astrónomos, o método de deteção mais promissor é a busca de fenómenos gravitacionais denticulares. A relatividade geral, de Einstein, mostra como a massa pode inclinar raios de luz, como uma lente, daí o nome de “gravidade lenticular”. Ocorre quando um objeto de fundo invisível de grande massa se desloca em frente de outro e inclina a luz desse outro objeto de forma característica. São conhecidos muitos exemplos da galáxia de maneira que o efeito já foi confirmado. Além disso, foram detetados muitos candidatos a MACHO´s, com massas que se calcula situarem-se entre a de Júpiter e a do Sol. Conhecendo esta matéria, saberemos mais sobre o passado e futuro…

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