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Teoria modificada da gravidade é confirmada por galáxias gasosas

Teoria modificada da gravidade é confirmada por galáxias gasosas
À esquerda, a UGC 2885, uma galáxia dominada por estrelas. À direita, a F549-1, uma galáxia cuja massa é constituída principalmente por gases.[Imagem: Zagursky/McGaugh]

No escuro

Observações recentes de galáxias ricas em gases correspondem exatamente às previsões de uma teoria modificada da gravidade, conhecida como MOND.

A revelação foi feita pelo Dr. Stacy McGaugh, da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos.

A cosmologia moderna propõe que o Universo é dominado por dois componentes ainda não explicados, chamados matéria escura e energia escura - a matéria ordinária, de que são feitas todas as estrelas, planetas e demais corpos celestes conhecidos, responderia por apenas 4% da massa da Universo.

O problema é que ainda há poucos indícios da matéria escura e da energia escura.

Dinâmica newtoniana modificada

Uma explicação alternativa - bastante impopular entre os astrofísicos, diga-se de passagem - é que a atual teoria da gravidade não seria suficiente para descrever a dinâmica dos sistemas cósmicos.

Com isto, têm sido propostas várias teorias alternativas, tentando dar outras explicações para a gravidade.

Uma delas é conhecida como MOND - Modified Newtonian Dynamics, ou dinâmica newtoniana modificada - proposta por Moti Milgrom, em 1983.

Uma das previsões verificáveis da teoria MOND é que haveria uma conexão entre a massa de qualquer galáxia e sua velocidade rotacional.

Entretanto, as incertezas nas estimativas da massa das estrelas em galáxias espirais dominadas por estrelas (como a nossa Via Láctea), vinham impedindo um teste definitivo.

Para evitar esse problema, McGaugh examinou galáxias ricas em gases, que têm relativamente poucas estrelas, sendo sua massa constituída predominantemente por gás interestelar.

Previsões confirmadas

"Nós entendemos a física da absorção e liberação de energia pelos átomos do gás interestelar, de tal forma que contar os fótons pode ser interpretado como contar átomos. Isto nos dá uma estimativa exata da massa dessas galáxias," defende McGaugh.

O pesquisador então usou dados de 47 dessas galáxias gasosas e comparou sua massa e velocidade de rotação com as previsões feitas pela teoria MOND.

Todas as 47 galáxias ficaram dentro ou muito próximas das previsões da teoria. Nenhum modelo baseado na matéria escura saiu-se tão bem.

"Acho que é notável que a previsão feita por Milgrom há mais de um quarto de século tenha se saído tão bem com os dados dessas galáxias ricas em gases," disse McGaugh.

MOND versus Matéria Escura/Energia Escura

O estudo, contudo, está longe de descartar a teoria da energia escura.

O fato é que esta que é a teoria cosmológica dominante - e virtualmente uma unanimidade entre os astrofísicos - responde muito bem às observações de larga escala.

Ela se sai bem, por exemplo, em relação aos grandes aglomerados de galáxias.

Já a proposta teoria MOND lida bem com o que acontece nas dimensões das galáxias para baixo.

"A MOND é exatamente o oposto [da teoria da energia escura]," concorda McGauch. "Ela responde bem na 'pequena escala' das galáxias individuais, mas a MOND não lhe diz muito sobre o Universo em larga escala.

Mas ela tem o mérito de ter feito previsões à frente das observações - o que é diferente de ajustar uma teoria para que ela dê conta de novas observações.

"Se estamos certos sobre a matéria escura, por que a MOND funciona?" questiona McGaugh. "Em última análise, a teoria correta - seja ela a matéria escura ou a gravidade modificada - precisa explicar isso."

Bibliografia:

A Novel Test of the Modified Newtonian Dynamics with Gas Rich Galaxies
Stacy S. McGaugh
Physical Review Letters
Vol.: To be published
http://arxiv.org/abs/1102.3913




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