Cientistas descobrem matéria escura “desaparecida” desde o início do Universo

Colaboração KiDS/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO

Mapa de matéria escura no Universo

Segundo uma investigação recente, a maioria das galáxias que existiam há 10 mil milhões de anos tinha, aproximadamente, a mesma quantidade de matéria escura que as galáxias atuais.

Aparentemente, a matéria escura existe nas galáxias há muito tempo. A maioria das galáxias que já existia há 10 mil milhões de anos tinha tanta matéria escura quanto a que têm hoje – facto que contraria estudos que sugerem que no início do Universo havia menos matéria escura.

“A matéria escura era tão abundante em galáxias em formação no passado distante quanto hoje”, afirmou Alfred Tiley, astrónomo da Universidade Durham, no Reino Unido, autor principal do estudo que será publicado na Monthly Notices, (mas que já está disponível no site arXiv).

A matéria escura compõe 85% da massa total de Universo conhecido, mas não interage com a luz, o que dificulta o seu estudo. Em vez de a tentarem observar, os astrónomos devem prestar atenção à força gravitacional que ela exerce sobre a matéria comum. Assim, os especialistas observam de que forma as estrelas, nebulosas e planetas reagem à matéria escura.

A matéria escura tende a acumular-se em “aureolas” ao redor das galáxias. Os astrónomos descobriram esta particularidade medindo a rapidez com que as galáxias giram.

De acordo com a lei da gravidade de Newton, as estrelas periféricas deveriam ter uma rotação mais lenta do que as do centro, mas em 1960, os astrónomos notaram que as estrelas nessas regiões giravam rapidamente – o que indicava que havia uma outra força a atuar sobre estes corpos.

Desde então, vários estudos centraram-se na medição de milhares de taxas de rotação em todo o Universo, confirmando a presença dessas “aureolas” de matéria escura.

Neste estudo, os cientistas usaram dados de duas observações de 1,5 mil galáxias que formam estrelas para calcular as taxas de rotação de galáxias há 10 mil milhões de anos.  Fazer esta medição é muito complicado, porque estas galáxias anciãs são incrivelmente distantes e difíceis de observar.

“A nossa estimativa da quantidade de matéria escura em galáxias é uma média da população inteira em cada época. A quantidade de matéria escura em galáxias individuais pode variar significativamente”, disse Tiley ao Live Science.

O estudo foi, porém, questionado por um cientistas que conseguiu obter resultados diferentes. “A nova investigação usa apenas uma de quatro técnicas independentes que usamos no nosso trabalho”, defendeu o astrónomo Reinhard Genzel, do Instituto Max Planck, na Alemanha.

O cientista publicou um outro trabalho que concluiu que as galáxias do início do Universo tinham menos matéria escura que as galáxias mais jovens. O estudo em causa analisou galáxias maiores e usou modelos diferentes para medir a quantidade de matéria.

Tiley defendeu-se, afirmando que as galáxias massivas estudadas por Genzel são muito raras no Universo distante. “Parece que o resultado dele se aplica a galáxias massivas numa época distante. No entanto, a galáxia estudada pode não ser representativa de galáxias com massas comparativamente menores, como aquelas que estudamos.”

Os resultados do novo estudo parecem estar de acordo com o Modelo Lambda-CDM que descreve o Universo – o modelo conceptual de concordância da teoria do Big Bang que explica que as observações cósmicas realizadas sobre a radiação de fundo de microondas são explicadas pela expansão acelerada do Universo.