O mistério da matéria escura, a parte invisível do cosmos

"...e grandes sinais do céu." Lucas 21:11

27 de junho de 2016.

Quando olhamos para o céu, à simples vista parece que lá fora só há pouco mais que estrelas, mas o que estamos vendo é uma mínima parte do Universo; o resto, cerca de 85% da matéria do cosmos, não sabemos como é, nem de que é composta: é a matéria escura.

No entanto, os últimos cálculos de uma equipe espanhola de pesquisadores da Universidade Autônoma de Madri (UAM) poderiam nos aproximar um pouco mais deste mistério do universo.

A matéria escura, cinco vezes mais abundante que a comum ("visível" e composta por átomos), existe, se movimenta, interage gravitacionalmente e, portanto, tem efeitos sobre as estrelas e galáxias.

Sua existência foi estabelecida com segurança na década de 1970 graças a diferentes técnicas, mas 40 anos depois os cientistas continuam fazendo experimentos para determinar sua massa e composição.

Por enquanto não sabem que tipo de partícula - ou partículas - a compõem, mas sim que não é nenhuma conhecida na atualidade.

É o que os cientistas chamam de problema da matéria escura: é preciso ir mais além do conhecido para explicar a existência deste tipo de matéria.

Determinou-se que em nosso Sistema Solar a densidade de matéria escura é muito abaixo de uma partícula por centímetro cúbico, uma quantidade que poderia parecer ridiculamente pequena, mas, se estendêssemos a palma das mãos, a atravessariam cerca de sete milhões de partículas de matéria escura por segundo.

No entanto, a probabilidade de que uma destas partículas entre em contato com algum de nossos átomos é extremamente pequena, o que transforma sua descoberta em uma tarefa titânica.

Um dos mecanismos mais convencionais e usados entre os físicos para buscar esta matéria é a chamada detecção direta, que consiste em detectar a interação destas partículas com os núcleos de certos materiais.

"São colocadas grandes quantidades (até centenas de quilogramas) de materiais, como xenônio e germânio, em minas subterrâneas e se espera, em um silêncio absoluto, que uma destas escorregadias partículas se choque contra um núcleo atômico no detector", explicou à Agência Efe, Miguel Peiró, físico da UAM.

"Se isso ocorresse, o núcleo desse material experimentaria um retrocesso similar ao de uma bola de bilhar devido ao impacto da matéria escura, liberaria uma energia e esta seria detectada. Isso é o que se tenta medir", completou.

Infelizmente, e apesar dos esforços realizados, ainda não se tem evidência expressa que isto tenha ocorrido.

Agora, em um estudo recentemente realizado por Peiró e outros pesquisadores da UAM e do Instituto de Física Teórica (IFT, Centro de Excelência Severo Ochoa, UAM-CSIC), foi demonstrado que, na maioria dos casos, os experimentos de detecção direta de matéria escura são ainda mais restritivos do que pareciam.

Estes experimentos dependem de modelos que determinam como se comporta esta matéria no halo da Via Láctea, que é formada por fluído de matéria escura no qual a matéria comum "fica boiando".

Existe na atualidade uma infinidade de estudos teóricos sobre como se comporta o halo de matéria escura.

Em um destes estudos, assinado por pesquisadores da Universidade de Nottingham, se calculou como se comportava a velocidade destas partículas de matéria escura no Sistema Solar.

Com simulações no computador destes experimentos de detecção direta, baseados neste estudo, e levando em conta as diversas possibilidades de interação da matéria escura com prótons e nêutrons, os pesquisadores constataram que, se a matéria escura é leve, estes detalhes do halo da Via Láctea são "determinantes" na hora de extrair conclusões sobre a natureza dela.

"Em nosso trabalho, pegamos essas funções de distribuição da velocidade, e as utilizamos para calcular os limites de dois experimentos de detecção direta. Recalculamos essas cotas e vimos que são um pouco mais restritivas do que pareciam", concluiu Peiró.

Fonte: EFE.

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