O estudo da matéria escura é um dos maiores objetivos da física atual. De fato, a busca pela compreensão do universo, em sua completude, é um dos grandes objetivos da física e da astrofísica. Nesse sentido, urge o interesse em entender como ocorre a distribuição da matéria em todo o espaço. Todavia, o entendimento dessa questão ainda é obscuro e está em volta de muitas hipóteses e suposições. Nesse sentido, a matéria escura aparece como uma das possíveis explicações para o entendimento de grande porção do universo.
Dito isso, hoje a MeuGuru preparou um texto para você sobre o que é a matéria escura. Decerto, vamos explorar alguns dos mistérios do universo e entender como esse tema, polêmico, pode nos ajudar a entender todo o cosmos.
Entendendo a estrutura do universo
Para entendermos esse problema, primeiro de tudo é importante revisitarmos como a estrutura do universo é composta. Decerto, o primeiro ponto a ser considerado é que no regime das maiores estruturas do universo é a Relatividade Geral que domina essa descrição. Assim, tendo a equação de Einstein como a equação que domina e descreve as interações nessa escala. Ademais, essa equação mostra que o entendimento do espaço é associado justamente a distribuição de matéria e energia.
Assim, podemos ver que o universo é composto por vários elementos diferentes, incluindo matéria, energia, espaço e tempo. Entretanto, quando entramos no âmbito da matéria vemos que aqui há uma divisão em dois tipos:
- matéria bariônica,
- matéria escura.
A matéria bariônica é a matéria comum que conhecemos, composta de partículas subatômicas como prótons, nêutrons e elétrons. Essa matéria forma estrelas, planetas, galáxias e outras estruturas que podemos ver no universo. No entanto, a matéria bariônica representa apenas cerca de 15% da massa total do universo.
Ou seja, fora a matéria bariônica há ainda uma grande porção de massa em todo o espaço. Em verdade, essa porção não identificada recebe o grande nome e matéria escura.
O que de fato é a matéria escura?
A matéria escura é uma forma hipotética de matéria que os cientistas acreditam que compõe a maior parte da massa do universo.Decerto, essa matéria é chamada de “escura” porque não emite, absorve ou reflete luz ou outras formas de radiação eletromagnética, o que a torna invisível para os nossos instrumentos de detecção.
Embora não possa ser diretamente observada, a matéria escura é detectada pelos seus efeitos gravitacionais sobre a matéria visível. Entretanto, mesmo entendendo que essa matéria interage gravitacionalmente sua origem ainda é desconhecida. Nesse sentido, várias teorias foram propostas para explicá-la, incluindo partículas subatômicas ainda não descobertas e modificações da teoria da gravitação de Einstein.
A expansão acelerada do universo
Entretanto, por mais que a matéria escura seja ainda um mistério para os cientistas, ela ainda pode ser muito importante para a física. Em verdade, a matéria escura desempenha um papel fundamental no entendimento da expansão acelerada do universo. De acordo com as teorias cosmológicas atuais, a expansão acelerada do universo é impulsionada por uma forma de energia chamada energia escura, que é distribuída uniformemente por todo o espaço.
Em verdade, a energia escura tem uma pressão negativa que gera uma força repulsiva, empurrando as galáxias umas das outras e causando a expansão acelerada do universo. Todavia, a energia escura representa apenas cerca de 70% da densidade de energia necessária para explicar a aceleração observada da expansão do universo.
Acredita-se que a matéria escura contribua para a densidade de energia faltante necessária para explicar a aceleração do universo. Ademais, ela ainda tem uma atração gravitacional que desacelera a expansão do universo, o que é oposto ao efeito da energia escura. No entanto, sua densidade é maior do que a da energia escura, o que significa que a atração gravitacional da matéria escura não é suficiente para impedir a expansão acelerada do universo.
