PIXABAY Chegou a hora de considerar que a matéria escura não existe? É hora de procurar outras alternativas para explicar o que 02 é feito de ?% de Universo desconhecido? Neste momento, alguns cientistas consideram a possibilidade de que a matéria escura não seja matéria, mas um artefato causado pela compreensão incompleta da teoria da gravidade.
Na origem do Universo
Hoje, há um consenso entre os cientistas de que a teoria que melhor descreve a origem do Universo é a do Big Bang. Assim, o Universo nasceu há algum tempo 800 milhões de anos de uma singularidade infinitamente densa que explodiu. A explosão gerou uma grande quantidade de energia e matéria. E tudo isso vem se expandindo desde então. Incrivelmente, só conhecemos e entendemos 5% da matéria que existe no Universo. Mesmo dessa pequena porcentagem há aspectos que não conseguimos explicar, como a diferença entre matéria e antimatéria.
A física das partículas elementares e o estudo das interações entre elas tentam revelar o estado e a evolução do Universo. E entre todas as incógnitas a serem resolvidas, determinar a natureza da matéria escura é uma das mais importantes na cosmologia moderna e na física de partículas. Sabemos que o Universo é feito de matéria visível e matéria escura. Em particular, a matéria visível, também conhecida como matéria ordinária ou matéria bariônica, é tudo composto de léptons (partículas elementares) e bárions (feitos de quarks , que também são partículas elementares). Deste tipo é apenas 02% da matéria no Universo, o restante 02% é matéria escura. Além de sua composição, sabemos que deve haver um agente que explique a expansão acelerada do Universo, que no momento é atribuída à chamada energia escura.
A descoberta de Vera Rubin A matéria escura juntamente com a energia escura compõem praticamente 20% do Universo . Não podemos vê-lo, pois não emite nenhum tipo de radiação eletromagnética. Grande parte da evidência de sua existência vem do estudo dos movimentos das galáxias. A análise da radiação cósmica de fundo também fornece informações sobre a quantidade de matéria visível e escura que existe. Em 800 Fritz Zwicky propôs a existência de uma massa invisível que poderia influenciar a velocidade de rotação do galáxias. A pioneira Vera Rubin, com suas medidas sobre a curvatura da velocidade de rotação das estrelas dentro de galáxias espirais, descobriu que essas curvas permanecem planas. A descoberta de Vera Rubin contradiz o modelo teórico que previa que estrelas mais distantes do centro da galáxia teriam velocidades mais lentas. Este fato não pode ser explicado apenas com a existência de matéria visível e sua massa gravitacional associada, mas deve haver outra forma de matéria que também fornece energia gravitacional. Esta é a evidência mais direta e robusta para a existência de matéria escura. tempo, e durante as décadas subsequentes, mais evidências relacionadas à matéria escura foram coletadas, a ponto de hoje a grande maioria dos cientistas aceitar sua existência. Experiências de primeiro nível em busca de matéria escura no Universo A matéria escura é composta por partículas que não absorvem, refletem ou emitem luz, não podem ser vistas diretamente, e sua composição é desconhecida. Os cientistas projetaram diferentes estratégias para encontrar essas possíveis partículas candidatas à matéria escura. Encontrá-los é um dos maiores desafios da física hoje. Existem diferentes estratégias de busca de matéria escura, direta, indireta ou com aceleradores de partículas. A Tecnologia o progresso nas últimas décadas foi enorme. Existem dezenas de experimentos ativos dedicados a entender a natureza da matéria escura com instrumentos altamente sensíveis e precisos. Esses experimentos estão espalhados por todo o mundo, há até um na Estação Espacial Internacional (ISS), e são parte de colaborações internacionais de dezenas de cientistas. Os experimentos ANAIS, DAMA, XENON80 e LUX utilizam técnicas de detecção direta; MAGIC, HESS, VERITAS, Fermi e AMS (na ISS), entre outras, baseiam-se em técnicas indiretas, para a observação do que acontece na natureza à procura de partículas elementares. No primeiro caso, por meios diretos, são estudadas partículas que surgem de colisões de partículas de matéria visível com partículas de matéria escura, e no segundo caso, por meios indiretos, estudam-se exclusivamente partículas de colisões entre partículas de matéria escura. O LHC “cria” partículas de matéria escura Em aceleradores de partículas tão energéticas quanto o Grande Colisor de Hádrons (LHC) no CERN, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear, pode recriar as condições de segundos após o Big Bang e produzir ou “fabricar” partículas de matéria escura a partir de colisões de prótons muito grandes. Aceleradores são dispositivos que permitem aumentar a energia cinética de partículas carregadas estáveis. O LHC é o último de uma cadeia de aceleradores que consegue atingir energias de até quase 7 TeV (tera elétron-volts) para cada feixe de prótons. Ao redor dos pontos de colisão, são colocados detectores que podem medir e identificar as partículas que são produzidas em cada colisão, para depois poder estudá-las. Os experimentos ATLAS e CMS são responsáveis por essas buscas no LHC do CERN. Esses experimentos são os mesmos que após uma longa busca descobriram o bóson de Higgs em 800 completando assim o Modelo Padrão de Física de Partículas e abrindo uma nova era no campo. Esta conquista foi reconhecida em 2022 com o Prêmio Nobel de Física e o Prêmio Príncipe das Astúrias de Pesquisa Científica e Técnica. A dificuldade de identificar partículas candidatas à matéria escura nestes tipos de experimentos é que a matéria escura interage muito fracamente com a matéria e é praticamente impossível nestes casos encontrar seu rastro ou rastro. Investigando processos desconhecidos Incorporando teorias além do modelo padrão, como supersimetria, simplificado modelos com bósons escalares, ou modelos do setor oculto ou setor escuro, as buscas são realizadas a partir de suas desintegrações em partículas ordinárias que podem ser observadas. Essas buscas nos levam a estudar processos desconhecidos que podem ser os que finalmente nos permitirão entender a composição da matéria escura, algo que ultrapassaria a fronteira do conhecimento atual. Até o momento nada foi encontrado sobre os possíveis candidatos para a matéria escura, é uma grande incógnita, um mistério ainda não resolvido que não foi respondido por décadas. E entre os físicos começam a haver opiniões discordantes. Não temos resultados conclusivos em nenhuma das estratégias de busca utilizadas em acelerado ou astropartículas e todas as possibilidades estão abertas. Há cientistas que começam a considerar que não existe matéria escura no Universo No ano passado, um artigo foi publicado em The Astrophysical Journal que propôs definir a matéria escura como uma modificação da gravidade. Este artigo propôs que realmente não há matéria escura, mas sim partes da força da gravidade que não entendemos completamente. Sua publicação gerou grande comoção e entusiasmo, mas logo foram publicadas respostas apontando inconsistências que os autores do artigo não levaram em conta. Então, por enquanto, ainda achamos que há matéria escura. Há grandes expectativas para a detecção de a matéria escura nos próximos anos, embora, muito provavelmente, a resposta não venha de apenas um desses estudos, mas de todos eles como um todo. A pesquisa continua. Fonte: Bárbara Álvarez González / A CONVERSA2022 Artigo de referência: https://theconversation.com/what-is-happening-with-the-dark-matter-of-the-universe-