Matéria escura magnética dispensa energia escura para explicar aceleração do Universo

Com informações da Universidade de Copenhague - 01/04/2021

As observações em busca da energia escura já catalogaram milhões de corpos celestes.
[Imagem: DES/CTIO/NOIRLab/NSF/DOE/AURA]

Dispensando a energia escura

Há décadas, a teoria científica mais aceita defende que uma força desconhecida, por isso batizada de energia escura, compõe quase 70% do Universo, sendo responsável por sua constante expansão e aceleração.

Esse mecanismo tem sido associado à chamada constante cosmológica, desenvolvida por Einstein em 1917, que se refere a uma desconhecida força repelente - sua ação é contrária à da gravidade.

Mas como essa constante cosmológica - ou energia escura - não pode ser medida diretamente - não podemos medir algo que sequer definimos -, vários pesquisadores, incluindo Einstein, duvidaram de sua existência.

Não por acaso, tem havido várias tentativas de se livrar da energia escura, seja simplesmente dispensando essa energia desconhecida, seja unificando a energia escura com a também desconhecida matéria escura.

Um trio de físicos da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, acaba de desenvolver um novo modelo cosmológico que se enquadra nessa última vertente, substituindo a energia escura por um adicional de matéria escura na forma de forças magnéticas.

"Se o que descobrimos for preciso, isso derrubaria nossa crença, e o que pensávamos que constituía 70 por cento do Universo na verdade não existe. Removemos a energia escura da equação e adicionamos mais algumas propriedades à matéria escura. Isso parece ter o mesmo efeito sobre a expansão do Universo que a energia escura," explicou o professor Steen Hansen.

Um experimento em busca de uma quinta força para substituir a energia escura ainda não deu os resultados esperados.
[Imagem: ICL]

Matéria escura com força magnética

O modelo cosmológico padrão estabelece que o Universo consiste em 5% de matéria normal, 25% de matéria escura e 70% de energia escura.

No novo modelo, a parcela de 25% da matéria escura é assumida como tendo propriedades magnéticas, e isso é o suficiente para tornar os 70% da energia escura redundantes.

"Nós não sabemos muito sobre a matéria escura, a não ser que ela é uma partícula pesada e lenta. Mas então nos perguntamos: E se a matéria escura tivesse alguma qualidade análoga ao magnetismo? Sabemos que, à medida que as partículas normais se movem, elas criam magnetismo. E os ímãs atraem ou repelem outros ímãs - e se isso for o que está acontecendo no Universo, que essa expansão constante da matéria escura está ocorrendo graças a algum tipo de força magnética?" questiona Hansen.

Para tentar responder à pergunta, a equipe criou um novo modelo onde foi incluído tudo o que a ciência sabe sobre o Universo - incluindo a força da gravidade, a velocidade de expansão do Universo e X, a tal força desconhecida que faz o Universo se expandir.

"Nós desenvolvemos um modelo que partia do pressuposto de que as partículas de matéria escura tinham um tipo de força magnética, e então investigamos que efeito essa força teria no Universo. Acontece que ela teria exatamente o mesmo efeito na velocidade de expansão da Universo que a energia escura," explicou Hansen.

As supernovas são centrais no estudo da aceleração do Universo, mas algumas observações mais recentes têm mostrado dúvidas.
[Imagem: NASA/CXC/SAO]

Mais detalhes

As equações funcionaram, mas ainda há muito sobre esse mecanismo que depende de explicações.

E tudo precisará ser verificado em modelos melhores, que levem mais fatores em consideração.

"Honestamente, nossa descoberta pode ser apenas uma coincidência. Mas, se não for, é realmente incrível. Ela mudaria nossa compreensão da composição do Universo e por que ele está se expandindo. No que diz respeito ao nosso conhecimento atual, nossas ideias sobre a matéria escura com um tipo de força magnética e a ideia sobre a energia escura são igualmente coisas em aberto. Somente observações mais detalhadas determinarão qual desses modelos é o mais realista. Portanto, será incrivelmente emocionante testar novamente nosso resultado," finalizou Hansen.

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