Ceticismo.net

Warning: extract() [function.extract]: First argument should be an array in /home/ceticism/public_html/wp-content/plugins/wp-latex/wp-latex.php on line 43

Warning: putenv() [function.putenv]: Safe Mode warning: Cannot set environment variable 'TEXMFOUTPUT' - it's not in the allowed list in /home/ceticism/public_html/wp-content/plugins/wp-latex/automattic-latex.php on line 173

Warning: exec() has been disabled for security reasons in /home/ceticism/public_html/wp-content/plugins/wp-latex/automattic-latex.php on line 174

Warning: exec() has been disabled for security reasons in /home/ceticism/public_html/wp-content/plugins/wp-latex/automattic-latex.php on line 178

Dez anos se passaram desde que dois grupos de pesquisas independentes descobriram que o Universo está se expandindo de maneira acelerada, em virtude de uma força que chamaram “matéria escura”, sem, no entanto, ter sido descoberto o que na verdade seria esta matéria.

No decorrer deste tempo, várias hipóteses foram levantadas. Dentre elas, estava a que relacionava os MACHOs a ela e a segunda que tratavam-se dos neutrinos.

Antes que comecem com as gracinhas, MACHO é a sigla para Massive Compact Halo Object (ou objeto com halo compacto e grande massa) e foi criada nos anos 90 como parte das tentativas da identificação da matéria escura, iniciada na década de 70. Todavia, nos anos 80, referida teoria sofreu duro golpe, quando as teorias cosmológicas começaram a exigir a existência de matéria escura constituída por partículas elementares ainda desconhecidas, no lugar de objetos astronômicos.

Apesar do golpe, as pesquisas sobre os MACHOs continuaram, e foi possível verificar in loco (até então só se conheciam os MACHOs por cálculos teóricos) a existência de tais corpos por meio do acompanhamento sistemático das milhões de estrelas da Nuvem de Magalhães. Os astrônomos, com base na Teoria da Relatividade de Einstein, objetivavam constatar o trânsito de um MACHO por tais estrelas com base na variação do brilho das estrelas monitoradas. Segundo a teoria de Einstein, corpos massivos causam deformação no espaço, alterando a trajetória da luz, fazendo com que ela se “curve”, o que levou os astrônomos a deduzirem que a passagem de um MACHO pelas estrelas faria com que ele desviasse a luz delas, já que a força gravitacional é diretamente proporcional ao produto da massa dos corpos envolvidos e inversamente proporcional ao quarado da distância entre eles (Newton, lembram-se?).

Não obstante o êxito na constatação da existência dos MACHOs, concluiu-se que eles seriam em número insuficiente para justificar a força gravitacional que seria exercida pela matéria escura.

Na esteira das hipóteses de que a matéria escura seria constituída por partículas elementares, os físicos voltaram seus olhos para os neutrinos. Neutrino é uma partícula sub-atômica dificilmente detectada porque sua interação com a matéria é muito fraca, sua carga é neutra e sua massa infinitesimal (tradução: é infinitamente pequena, mesmo em nível atômico). A sua formação se dá em diversos processos de desintegração em que sofre transição para um estado de energia mais baixa quando o hidrogênio é convertido em hélio no interior do Sol. Neste momento são geradas emissões eletromagnéticas de todos os comprimentos de ondas (luz, caso vocês tenham esquecido as aulas de Física). Sua matéria é transparente, ou seja: ele atravessa tudo por onde passa (inclusive o Sol) sem sofrer substancial perda de energia.

Hipóteses à parte, continuemos na notícia.

Robert Kirshner, astrônomo da Universidade de Harvard, de Cambridge (EUA), exerceu papel crucial na descoberta da matéria escura. Em 1998, ele inventou uma maneira de analisar a luz de supernovas (explosões de estrelas) em galáxias que se afastam da Terra a alta velocidade para estimar quão distantes elas (as galáxias) estão. Essa técnica foi utilizada por um grupo de astrônomos liderados por Adam Riess (seu ex-aluno de Kirshner) para um grande mapeamento do Universo, mapeamento este que mostrou que as galáxias estão se afastando cada vez mais rápido.

Sobre a matéria escura, Kirshner disse:

“Não estamos mesmo muito mais perto da resposta do que estávamos antes [...]Mas estamos bem convencidos hoje de que essa coisa existe, e esse sinal não se foi nos últimos anos. Na verdade se tornou melhor, mais evidente.”

Quanto à descoberta do grupo liderado por Adam Riess, os astrônomos demoraram a acreditar no que fora constatado; e esse ceticismo decorria do fato de que, apesar de já ser conhecido, desde 1929 que o Universo estava em um movimento de expansão – iniciado com o Big Bang, que originou o nosso Universo –, todos acreditavam que a força da gravidade de toda a massa que existe no cosmo acabaria freando esse impulso alguma hora e o Universo encolheria no que se chama Big Crunch.

Não possuindo um “norte” a orientá-los, os cientistas resolveram ressuscitar a Constante Cosmológica de Einsten.

A referida constante (gelamente denotada por lambda maiúsculo – ?) foi proposta por Albert Einstein como uma modificação da teoria original da Relatividade Geral ao concluir um universo estacionário. Após a descoberta do desvio para o vermelho (redshift) de Hubble e introdução do paradigma do universo em expansão, Einstein abandonou esse conceito. Entretanto, a descoberta da aceleração cósmica na década de 1990 renovou o interesse na constante cosmológica. Foi ela descrita nas equações de campo modificadas de Einstein e aparece nas equações de campo modificadas de Einstein na forma:

onde R e g pertencem a estrutuda do espaço-tempo, T pertencem a matéria, e G e c são fatores de conversão com o qual surge do uso tradicional de unidades de medida. Quando ? é zero, ela se reduz a equação de campo original da relatividade. Quando T é zero, a equação de campo descreve um espaço vazio (o vácuo). A unidade de ? é segundo^–2.

A constante cosmológica possui o mesmo efeito de um densidade de energia intrínseca do vácuo. Neste contexto, é comumente definida como fator proporcional a , onde conversões modernas da relatividade geral já estão inseridas (do contrário, os fatores G e c também apareceriam).

Stephen Hawking bem explica o ocorrido na série da BBC (O Universo de Stephen Hawking), aduzindo que o próprio Einstein, por crer num Universo estático, criou a fórmula (constante cosmológica) para que a expansão do universo, de alguma forma, fosse detida.

Na década de 1930, Einstein acabou sucumbindo às provas de que o Universo estava mesmo em expansão e se afastou do debate, mas após a descoberta da expansão acelerada em 1998, porém, físicos ressuscitaram sua idéia: a energia escura talvez seja a constante cosmológica.

A essas alturas, a energia do vácuo já não era uma idéia tão absurda, e tinha sido até mesmo postulada na forma de “partículas virtuais” pelos físicos quânticos. Com base nisso, então, teóricos calcularam qual seria o valor da constante cosmológica se ela fosse mesmo o impulso do “vazio quântico”. Só que a conta não fechou. Raul Abramo, físico da USP, explica que:

A energia escura é ridiculamente pequena, e a energia do vácuo teórica é ridiculamente grande, seria como casar uma ameba com uma baleia.”

Outros teóricos postulam que a energia escura seja uma outra força da natureza, uma espécie de “antigravidade”. Para isso, porém, precisaria haver evidência de que ela varia no espaço e no tempo. Em outras palavras, seria preciso essa energia não ser “constante”. Mas até onde a precisão dos telescópios permite ver, ela é.

Para sair da enrascada, físicos esperam agora a chegada de dados de supertelescópios, mas nada garante que imagens mais precisas tragam novas idéias.

---

Baseado em notícia do Bol (com devidas correções conceituais)

escrito por Fátima \\ tags: constante cosmológica, einstein, neutrinos