Mapa de matéria escura da região de pesquisa KiDS (região G12). Crédito:pesquisa KiDS
As observações das curvas de rotação galáctica fornecem uma das mais fortes linhas de evidência apontando para a existência de matéria escura, uma forma de matéria não bariônica que representa cerca de 85% da matéria no Universo observável. As avaliações atuais das curvas de rotação galáctica são baseadas em uma estrutura de contas newtonianas da gravidade, um novo artigo publicado em EPJ C , por Gerson Otto Ludwig, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brasil, sugere que, se este for substituído por um modelo baseado na relatividade geral, a necessidade de recorrer à matéria escura é aliviada, substituído pelos efeitos do gravitomagnetismo.
O papel principal da matéria escura, Ludwig aponta no jornal, tem sido historicamente resolver a disparidade entre as observações astrofísicas e as teorias atuais da gravidade. Simplificando, se matéria bariônica - a forma de matéria que vemos ao nosso redor todos os dias que é composta de prótons, nêutrons e elétrons - é a única forma de matéria, então não deve haver força gravitacional suficiente para evitar que as galáxias se separem.
Ao desconsiderar as correções relativísticas gerais para a gravidade newtoniana decorrentes de correntes de massa, e ao negligenciar essas correntes de massa, Ludwig afirma que esses modelos também perdem modificações significativas nas curvas rotacionais - as velocidades orbitais de estrelas visíveis e gás plotadas contra sua distância radial do centro de sua galáxia. Isso se deve a um efeito da relatividade geral não presente na teoria da gravidade de Newton - arrasto de quadro ou efeito Lense Thirring. Este efeito surge quando um objeto rotativo massivo como uma estrela ou buraco negro 'arrasta' a própria estrutura do espaço-tempo junto com ele, por sua vez, dando origem a um campo gravitomagnético.
Nesse artigo, Ludwig apresenta um novo modelo para as curvas rotacionais de galáxias que está de acordo com os esforços anteriores envolvendo a relatividade geral. O pesquisador demonstra que embora os efeitos dos campos gravitomagnéticos sejam fracos, Fatorá-los em modelos alivia a diferença entre as teorias da gravidade e as curvas rotacionais observadas - eliminando a necessidade de matéria escura. A teoria ainda precisa de algum desenvolvimento antes de ser amplamente aceita, com o autor apontando particularmente que a evolução temporal das galáxias modeladas com esta estrutura é um problema complexo que requer uma análise muito mais profunda.
Ludwig conclui sugerindo que todos os cálculos realizados com modelos de disco galáctico delgado realizados até este ponto podem ter que ser recalculados, e o próprio conceito de matéria escura, questionado.