Em 1608, Hans Lippershey, um holandês fabricante de lentes, construiu um instrumento para a observação de objetos à distância. O objetivo desse tubo com lentes era simplesmente para fins bélicos. Perto dali, na Itália, ao ficar sabendo da invenção, Galileu logo encomendou vários desses objetos, e, 1 ano depois, apresentou várias versões do aparelho feitas por ele mesmo. Não demorou muito para que Galileu apontasse o telescópio para o céu noturno, tornando-se assim, o primeiro homem a usar esse instrumento para investigações astronômicas. Surgia assim o telescópio (ou luneta) e as primeiras grandes descobertas no campo da astronomia.
Desde a luneta de Galileu, onde foram observados pela primeira vez as manchas solares, as crateras e o relevo lunar, as fases de Vênus, os principais satélites de Júpiter, etc, até o nosso grandioso, e atual telescópio em atividade, o Hubble, muitas coisas mudaram e muitos avanços científicos foram feitos, fazendo da Astronomia um dos campos da ciência mais ativos em termos de pesquisas.
E foi no último dia 17 de dezembro, que o Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) deixou a comunidade científica, mais uma vez, a beira de uma grande revolução. A possível detecção de partículas que comprovariam a existência de Matéria Escura. Matéria Escura? Mas o que exatamente essa coisa? A história é longa, então vou tentar ser o mais conciso possível.
Com o telescópio sendo uma realidade no estudo do universo, o primeiro grande passo para o entendimento extraterrestre foi dado por Johannes Kepler. O modelo heliocêntrico de Copérnico já era uma realidade, e foi Kepler o primeiro a desenvolver um sistema que descrevesse corretamente os detalhes do movimento dos planetas. Ele não compreendia os princípios por detrás dos modelos que desenvolveu, que só foram descobertos mais tarde. Quem o fez foi Isaac Newton, que explicou o movimento dos planetas pela sua Lei da gravitação universal e pelas leis da dinâmica.
O próximo passo mais importante veio, naturalmente, com a generalização da Teoria da gravitação de Newton, publicada em 1915 por Albert Einstein: a Teoria da Relatividade Geral. O modelo newtoniano não dava mais conta das inúmeras descobertas astronômicas, e com as profundas implicações da Relatividade Geral no conhecimento do espaço-tempo, as descobertas de que a matéria (energia) curva o espaço à sua volta e que a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo, inúmeros modelos foram desenvolvidos para compreender a origem, estrutura e evolução do Universo. Surgia nesse momento a Cosmologia Moderna.
No modelo cosmológico mais aceito, o Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM), o universo está em expansão acelerada, desde a explosão que deu o seu nascimento (Big Bang), e a sua geometria é plana. Isso repercute numa densidade de massa crítica que é muito menor do que é observada, levando os cientistas a completarem esse "buraco" com o que eles denominaram matéria escura. Nesse modelo, somente 4% da matéria do universo seria composta por partículas elementares que conhecemos (prótons e nêutrons) e o restante estaria expresso na forma de matéria escura.
Na verdade, essa massa desconhecida do universo não é necessariamente matéria. É só nos lembrarmos da célebre equação de Eisntein E=MC^2, que relaciona energia (E) e matéria (M). A termo "escuro" também deve ser tomado com cuidado, uma vez que essa palavra é usada para caracterizar uma natureza que não emite nenhum tipo luz visível (acredita-se que parte dessa matéria emita raios X: Matéria Escura Quente). De fato, o modelo ΛCDM acredida que a maior parte dessa massa desconhecida seja formada por energia escura, compreendendo 73% de toda a massa do universo. Somente os outros 27% seria realmente matéria.
Não conseguimos ver a matéria escura, mas podemos detectá-la por seus efeitos na matéria normal por meio da gravidade (rotação, efeitos de lentes gravitacionais). A constituição dessa matéria escura é desconhecida, porém ela poderia ser oriunda da matéria comum (prótons e nêutrons) ou composta por partículas extraordinárias, um tipo totalmente novo de matéria.
Da parte referente a matéria comum (também chamada de matéria bariônica) estariam as estrelas anãs brancas e anãs marrons, além dos buracos negros. A matéria extraordinária seria constituída de partículas subatômicas de fraca interação com a matéria comum. São chamadas de WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles - Partículas massivas francamente interagentes). Seriam elas os Neutrinos e Novas partículas subatômicas - partículas originarias da teoria da supersimetria. Essas partículas são os Neutralinos (neutrinos "massivos"), Áxions (pequenas partículas neutras e de pouca massa e Fotinos (semelhante aos fótons, mas com massa de 10 a 100 vezes maior que a de um próton).
São justamente essas partículas (WIMPs) que o pesquisadores do CDMS garantem detectar. A promessa é para o próximo ano, mas as evidências desse último trabalho já são suficientes para excluírem pelo menos metade dos modelos cosmológicos atuais.
No próximo poste, o Blog da Maçã mostrará o resumo publicado pelo CDMS, onde fica evidente essa expectativa de detecção de Matéria Escura.
Fonte:
http://ciencia.hsw.uol.com.br/materia-negra.htm
http://fisicamoderna.blog.uol.com.br
http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page
http://cdms.berkeley.edu/
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