Por que a matéria escura não obscurece a luz?

As lentes gravitacionais ocorrem quando um objeto em primeiro plano, como esta galáxia vermelha, distorce o espaço-tempo ao seu redor, fazendo com que a luz de um objeto em segundo plano - a distante galáxia azul - apareça dobrada à medida que viaja pelo espaço-tempo curvo. Os astrônomos podem usar lentes gravitacionais para confirmar a presença de matéria escura, mesmo que ela não pareça se espalhar ou interagir com a luz.

P: Se 85% da massa do universo é matéria escura, por que não obscurece a luz de objetos distantes? Como esse material não pode espalhar a luz? 

R: A matéria escura é chamada de "escura" porque não exala ou interage com a luz - inclusive através da dispersão. É simplesmente a natureza da matéria escura e por que é tão difícil estudar. Mas alguns modelos de matéria escura afirmam que, em raras ocasiões, as partículas de matéria escura podem ser capazes de interagir com a matéria normal, inclusive pela dispersão da luz.

Os astrônomos sabem que a matéria escura está em grande parte situada em halos esféricos que envolvem galáxias (mais sobre isso em um momento). Se a matéria escura naquela auréola dispersar a luz das estrelas da galáxia, ainda que raramente, poderia criar um brilho fraco, como a auréola de uma luz vista em uma névoa espessa. Os pesquisadores procuraram esse brilho, mas até agora não o viram. 

Uma possibilidade é que o brilho é difícil de ver em comprimentos de onda ópticos, que é onde os estudos anteriores se concentraram. Os cientistas acham que esse brilho, se existir, pode ser mais fácil de detectar em comprimentos de onda infravermelhos mais longos, mas ainda não foram realizados estudos com a sensibilidade necessária para ver essa fraca luz dispersa.

No entanto, a matéria escura tem massa e sua gravidade pode influenciar a matéria e a luz. Portanto, a matéria escura contribui para um fenômeno chamado lente gravitacional, em que a massa de uma galáxia - incluindo a matéria normal e a matéria escura - faz com que o espaço-tempo ao seu redor se curve. 

Como a luz de um objeto no fundo, como uma galáxia mais distante, encontra esse espaço-tempo curvo, ela parece se curvar, o que distorce e pode até multiplicar a imagem do objeto de fundo. Os astrônomos observam esse efeito e, comparando a quantidade de gravidade necessária para dobrar com a quantidade de matéria visível, eles o usaram para confirmar que as galáxias estão envoltas em enormes halos de matéria escura.