Coisas do universo então e agora HowStuffWorks.com Imagine que você deseja determinar a massa de uma casa e seu conteúdo. Você pega a casa e a coloca em uma escala gigante. Digamos, por causa do argumento, você mede a massa como 100, 000 libras (45, 359 quilogramas). Agora imagine que você deseja ver com que cada item da casa contribui para a massa total. Você remove um item de cada vez e o coloca na balança. Você até elimina todo o ar para obter uma medida de sua massa. Agora, digamos que a massa dos objetos individuais, incluindo o chão, paredes e telhado da casa, soma 5, 000 libras (2, 268 quilogramas). O que você acha? Como você explicaria a discrepância nas massas? Você concluiria que deve haver algum material invisível na casa tornando a estrutura mais pesada?
Nos últimos 40 anos, este é exatamente o dilema que os astrônomos enfrentaram ao tentar determinar os blocos de construção do universo. Antes de, eles pensaram que o universo continha matéria normal - as coisas que você pode ver. Percorra o cosmos, e esse tipo de coisa parece óbvio. Existem bilhões de galáxias, cada uma cheia de bilhões de estrelas. Em torno de algumas dessas estrelas, planetas e suas luas traçam órbitas elípticas. E entre aqueles grandes, corpos esféricos encontram-se em objetos de formato irregular, variando em tamanho de enormes asteróides a meteoróides do tamanho de rochas e minúsculas partículas não maiores do que um grão de poeira. Os astrônomos classificam tudo isso como matéria bariônica , e eles (e nós) sabemos sua unidade mais fundamental como o átomo , que por si só é composto de partículas subatômicas ainda menores, como prótons, nêutrons e elétrons. (Para simplificar, vamos deixar os léptons e quarks fora dele.)
Começando na década de 1970, astrônomos começaram a coletar evidências que os fizeram suspeitar que havia mais no universo do que aparenta. Uma das maiores pistas veio quando os cientistas tentaram determinar as massas das galáxias. Eles fizeram isso medindo a aceleração das nuvens orbitando nas bordas externas de uma galáxia, o que lhes permitiu calcular a massa necessária para causar essa aceleração. O que eles descobriram foi surpreendente:a massa por trás da aceleração orbital das nuvens de uma galáxia era cinco vezes maior do que a massa das coisas que você podia ver - estrelas e gás - espalhadas pela galáxia. Eles concluíram que deve haver algum material invisível em torno de uma galáxia e mantendo-a unida. Eles chamaram este material matéria escura , tomando emprestado um termo usado pela primeira vez pelo astrônomo suíço Fritz Zwicky na década de 1930.
Vinte anos depois, cientistas notaram que supernovas tipo Ia - estrelas moribundas, todas com o mesmo brilho intrínseco - estavam mais longe de nossa galáxia do que deveriam. Para explicar esta observação, eles sugeriram que a expansão do universo está realmente acelerando, ou acelerando. Isso foi desconcertante, porque a gravidade inerente à matéria escura deveria ser forte o suficiente para impedir tal expansão. Foi algum outro material, algo com um efeito antigravidade, causando a rápida expansão do universo? Os astrônomos acreditavam que sim, e eles chamaram este material energia escura .
Por uma década, cosmologistas e físicos teóricos debateram a existência de matéria escura e energia escura. Então, em junho de 2001, NASA lançou o Wilkinson Microwave Anisotropy Probe , ou WMAP . Os instrumentos nesta nave tiraram a foto mais detalhada de todas as ondas cósmicas de fundo - a radiação remanescente que sobrou do Big Bang. Isso permitiu aos astrônomos medir, com grande precisão, a densidade e composição do universo. Aqui está o que o WMAP determinou:a matéria bariônica constitui insignificantes 4,6% do universo. A matéria escura representa apenas 23%. E a energia escura compõe o resto - impressionantes 72 por cento [fonte:NASA / WMAP]!
Claro, medir as proporções relativas dos blocos de construção do universo é apenas o começo. Agora, os cientistas esperam identificar prováveis candidatos à matéria escura. Eles consideram as anãs marrons um candidato plausível. Esses objetos parecidos com estrelas não são luminosos, mas sua intensa gravidade, que afeta objetos próximos, fornece pistas sobre sua existência e localização. Buracos negros supermassivos também podem ser responsáveis pela matéria escura do universo. Astrônomos especulam que esses buracos cósmicos podem alimentar distantes quasares e pode ser muito mais abundante do que jamais se imaginou. Finalmente, a matéria escura pode consistir em um tipo de partícula ainda não descrita. Esses pequenos pedaços de matéria podem existir em algum lugar nas profundezas de um átomo e podem ser identificados em um dos supercolhedores do mundo, como o Large Hadron Collider.
Resolver esse mistério continua sendo uma das maiores prioridades da ciência. Até que essa solução venha, devemos viver com a ideia humilhante de que a casa que tentamos pesar há anos é mais pesada do que esperávamos e, mais preocupante, além de nossa compreensão.
