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23 agosto 2006

Uma equipa de cientistas norte-americanos encontrou uma prova directa da existência de matéria escura no Universo.

Embora ainda não seja possível perceber qual a constituição desta matéria escura, há vários anos que se teoriza a sua existência, pois só assim se explica como o Universo se mantém gravitacionalmente unido.

Com observações obtidas pelo Observatório Espacial de Raios-X Chandra (NASA) e por outros telescópios, os cientistas captaram a colisão entre dois enxames de galáxias de grande dimensão: "Este é o evento cósmico mais energético, para além do Big Bang, que até agora conhecemos.", afirmou Maxim Markevitch do Centro de Astrofísica do Harvard-Smithsonian (Cambridge, Mass. EUA), e membro da equipa de investigação. A colisão proporcionou a separação entre a matéria dita "normal" (também conhecida como bariónica) e a matéria escura, o que tornou possível a sua observação.

A matéria normal - os átomos que compõem as estrelas, os planetas, bem como todas as formas de vida que conhecemos - representa apenas uma pequena fracção de toda a matéria que constitui o Universo. Sem a existência de uma outra fonte de gravidade, as galáxias afastar-se-iam umas das outras e os enxames de galáxias não se manteriam unidos.

Ninguém sabe qual a origem desta gravidade e por isso, os cientistas chamam escura a esta matéria que não conseguimos observar. A presença desta matéria é indirectamente sustentada por diferentes observações, e tendo em conta os conhecimentos actuais, pensa-se que o Universo terá a seguinte constituição:

  • matéria normal - 5%
  • matéria escura - 25%
  • energia escura - 70%
É importante referir que a energia escura é ainda mais misteriosa - será algo que se impõe à gravidade e estará na origem da actual rápida expansão do Universo.

Embora sejam várias as evidências da existência de matéria escura no Universo, alguns teóricos têm sugerido que as escalas intergalácticas, a gravidade seria mais intensa do que o previsto por Newton e Einstein, o que anularia o efeito da matéria escura. No entanto, estas teorias não são capazes de explicar os efeitos observados nesta colisão.

O enxame observado pelo Chandra chama-se 1E0657-56, e nele existe uma gigantesca nuvem, com a forma de bala, constituída por gás super aquecido (centenas de milhões de graus). A imagem obtida em raios-X mostra que a forma da nuvem se deve ao vento produzido por uma colisão violenta entre um pequeno enxame e este enxame de maiores dimensões.

Para além das observações do Chandra, o Telescópio Espacial Hubble (ESA/NASA), o VLT - Very Large Telescope (ESO), e os Telescópios Ópticos Magalhães foram usados para determinar a localização exacta da massa nos enxames. Isto foi feito recorrendo ao efeito de lente gravitacional: a gravidade do enxame distorce a luz que provém de galáxias que se encontram ao fundo, ou seja, mais distantes. Este efeito foi previsto por Einstein, na sua Teoria da Relatividade Geral.

O gás quente da colisão foi desacelerado por uma força de arrastamento, equivalente à resistência do ar. Pelo contrário, a matéria escura não foi desacelerada pelo impacto porque não interage directamente consigo própria ou com o gás, excepto através da gravidade. Isto produziu a separação entre matéria normal e escura que vemos nos dados obtidos. Se o gás quente constituísse a matéria dominante num enxame, como é proposto pelas teorias de gravidade alternativas, uma tal separação não seria observada. Assim, a presença de matéria escura é necessária! "Isto prova de forma simples e directa que a matéria escura existe.", afirmou Markevitch.

Para mais informações
http://chandra.harvard.edu/press/06_releases/press_082106.html

1. Enxame de galáxias 1E0657-556. (© NASA / CXC / CfA / M.Markevitch et al .; NASA / STScI ; Magellan / U.Arizona / D.Clowe et al .; NASA / STScI; ESO WFI; Magellan / U.Arizona / D.Clowe et al.) 2. Ilustração: Lente gravitacional. (©NASA/CXC/M.Weiss)