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Albert Einstein, Prémio Nobel da Física em 1921
Um novo mapa da matéria escura revelou que Einstein estava certo — outra vez. Usando a radiação cósmica de fundo (CMB), cientistas observaram que a matéria escura age como uma lente gravitacional, distorcendo a primeira luz emitida no Universo.
Com dados do Atacama Cosmology Telescope (ACT), da National Science Foundation, mais de 160 colaboradores criaram o mapa da CMB, luz emitida quando o Universo tinha apenas 380 mil anos, pouco tempo após o Big Bang.
Essa luz viajou pelo cosmos durante quase 14 mil milhões de anos até chegar aos telescópios terrestres. No caminho, passou por aglomerados de galáxias e de matéria escura, a ser afetada por esses objetos massivos.
Segundo as regras da Relatividade Geral de Albert Einstein, toda luz será distorcida por objetos massivos, como galáxias e aglomerados de galáxias. Esse efeito é conhecido como lente gravitacional porque, além de distorcida, a luz distante é ampliada devido à gravidade dos objetos mais próximos.
A CMB não é uma exceção: a matéria do Universo também distorce a luz que é uma espécie de “fóssil” do Big Bang. Embora a matéria escura não interaja com a luz ou com a matéria visível, ela ainda exerce a sua força gravitacional sobre ambas. Assim, a matéria escura também cria lentes gravitacionais que distorcem a CMB.
Lucy Reading-Ikkanda / Simons Foundation / ACT Collaboration
O gráfico mostra como a radiação cósmica de fundo (círculo em azul, verde e laranja) viaja à medida que o Universo expande e é distorcido pela matéria que encontra pelo caminho. Abaixo, o mapa da matéria escura que distorceu a CMB.
Usando este conceito, a equipa do estudo procurou por lentes gravitacionais nas imagens da CMB, isto é, distorções na luz inicial do universo causadas por grandes quantidades de matéria invisível. O resultado confirmou mais uma vez que as teorias de Einstein estavam certas: a imagem final corresponde ao que a relatividade geral prevê.
Como explicou Mathew Madhavacheril, estudante de pós-doutoramento de Princeton e autor principal de um dos artigos sobre o estudo, o novo mapa “fornece medições que mostram que tanto a ‘irregularidade’ do Universo quanto a taxa em que ele está a crescer […] são exatamente o que você esperaria de nosso modelo padrão de cosmologia baseado na teoria da gravidade de Einstein”.
A irregularidade do Universo é uma discrepância entre a imagem da CMB e a distribuição da matéria no Universo atual. A luz fóssil é bastante “lisa” em termos de distribuição de temperaturas, o que não combina com a imagem das estruturas atuais de galáxias, estrelas e planetas. Isto é conhecido como “a grande crise cosmológica”.
Uma das evidências que ampliaram essa discrepância foram observações que sugeriam que a matéria escura não era irregular o suficiente, mas, para Sherwin, o novo mapa fornece “novos insights” sobre esse problema — a matéria escura observada nele é do tamanho exato previsto pela teoria.
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