Teorias sobre matéria escura comprometidas?

Esta impressão artística mostra a galáxia da Via Láctea. O halo de matéria azul que rodeia a galáxia indica a distribuição esperada da misteriosa matéria escura, a qual foi pela primeira vez introduzida pelos astrónomos para explicar as propriedades de rotação da galáxia e faz agora parte integrante das atuais teorias de formação e evolução de galáxias. As novas medições mostram que a quantidade de matéria escura numa grande região em volta do Sol é muito menor do que a prevista e indicam que afinal não existe matéria escura significativa na vizinhança do Sol. Créditos: ESO/L. Calçada

O Estudo mais preciso sobre os movimentos de estrelas na Via Láctea não mostrou evidências da existência de grandes quantidades de matéria escura na vizinhança do Sol. De acordo com as teorias geralmente aceites, a vizinhança do Sol deveria estar cheia de matéria escura, a matéria invisível misteriosa que só pode ser detectada de modo indireto pela força gravitacional que exerce. No entanto, um novo estudo de uma equipa de astrónomos no Chile descobriu que estas teorias afinal não explicam os dados observados, o que pode significar que tentativas de detectar directamente partículas de matéria escura na Terra dificilmente serão bem sucedidas.

Uma equipa de astrónomos, utilizando o telescópio MPG/ESO de 2.2 metros instalado no Observatório de La Silla do ESO, juntamente com outros telescópios, mapeou os movimentos de mais de 400 estrelas até uma distância de 13 000 anos-luz do Sol. A partir destes novos dados, a equipa calculou a massa da matéria na vizinhança do Sol, contida num volume quatro vezes maior do que o alguma vez considerado.  "A quantidade de massa que calculámos coincide muito bem com o que vemos - estrelas, poeira e gás - na região em torno do Sol," diz o líder da equipa Christian Moni Bidin (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chile).

 "O que não deixa lugar para matéria adicional - a matéria escura - que esperávamos encontrar. Os nossos cálculos mostram que a matéria escura deveria ter aparecido muito claramente nas medições. Mas afinal não está lá!"  A matéria escura é uma substância misteriosa que não pode ser vista, mas que se detecta pelo efeito gravitacional que exerce na matéria à sua volta. Este ingrediente extra do cosmos foi originalmente sugerido para explicar por que é que as zonas periféricas das galáxias, incluindo a nossa própria Via Láctea, rodavam tão rapidamente. A matéria escura é agora uma parte integrante das teorias que explicam como é que as galáxias se formam e evoluem.



Esta impressão artística mostra a galáxia da Via Láctea. O halo de matéria azul que rodeia a galáxia indica a distribuição esperada da misteriosa matéria escura. As novas medições, baseadas nos movimentos das estrelas, mostram que a quantidade de matéria escura nesta região em volta do Sol é muito menor do que a prevista e indicam que afinal não existe matéria escura significativa na vizinhança do Sol. A esfera azul centrada na posição do Sol mostra o tamanho aproximado do novo volume mapeado, não apresentando no entanto a sua forma precisa. Créditos:ESO/L. Calçada

Atualmente é geralmente aceite que a componente escura constitui cerca de 80% da massa do Universo, apesar do facto de continuar a resistir a todas as tentativas de clarificação da sua natureza, a qual permanece obscura. Até agora todas as tentativas de detecção de matéria escura em laboratórios na Terra falharam. Ao medir cuidadosamente os movimentos de muitas estrelas, particularmente daquelas fora do plano da Via Láctea, a equipe pôde trabalhar ao invés na dedução da quantidade de matéria presente. Os movimentos são o resultado da atração gravitacional mútua de toda a matéria, seja ela normal, por exemplo estrelas, seja ela escura. Os modelos que existem para explicar como é que as galáxias se formam e rodam, sugerem que a Via Láctea esteja rodeada por um halo de matéria escura. 

Os modelos não conseguem prever exatamente a forma desse halo, mas prevêem encontrar quantidades significativas de tal matéria na região em torno do Sol. No entanto, apenas algumas formas bastante invulgares do halo de matéria escura - tais como uma forma extremamente alongada - poderiam explicar a falta de matéria escura descoberta por este novo estudo. Os novos resultados também significam que tentativas de detectar matéria escura na Terra por meio das raras interações entre as partículas de matéria escura e as partículas de matéria "normal" terão poucas probabilidades de sucesso. 

"Apesar dos novos resultados, a Via Láctea roda muito mais rapidamente do que o que pode ser justificado pela matéria visível. Por isso, se a matéria escura não está onde se esperava, temos que procurar uma nova solução para o problema da massa que falta. Os nossos resultados contradizem os modelos atualmente aceites. O mistério da matéria escura tornou-se agora ainda mais misterioso. Rastreios futuros, como os da missão Gaia da ESA, serão cruciais para avançarmos a partir neste momento." conclui Christian Moni Bidin.