Energia Escura e Matria Escura

A Energia Escura est comendo a Matria Escura?

Aproveite enquanto tempo: o espao pode se tornar mais

vazio. Crdito da Imagem: NASA.

Uma sugesto tentadora que a matria escura pode estar mudando lentamente para a energia

escura foi descoberto por uma equipe de cosmlogos no Reino Unido e Itlia. Enquanto a

natureza especfica da interao que dirige a converso no conhecida, o processo poderia

ser responsvel pela desacelerao do crescimento das galxias e outras estruturas em larga

escala no universo atravs dos ltimos oito bilhes de anos. Se a converso continuar no

ritmo atual, o destino ltimo do universo como um lugar frio, escuro e vazio poderia vir

mais cedo do que o esperado.

Uma vez que a acelerao da expanso do universo foi descoberta em 1998, o melhor

modelo da evoluo do universo envolve uma constante cosmolgica () - que descreve a

expanso acelerada - juntamente com a matria escura fria (CDM, do ingls Cold Dark

Matter). CDM compreende partculas que no interagem com a radiao eletromagntica e

tem um perodo de vida extremamente longo, i.e, so estveis e demoram muito pra decair

em outras partculas. Essas partculas so responsveis por cerca de 85% da matria no

universo e, por conseguinte, as suas foras gravitacionais dominam a formao de estrutura

em larga escala.

Enquanto o modelo CDM apoiado por muitas observaes diferentes, diversas

inconsistncias vieram luz recentemente. Usando dados sobre a radiao csmica de

fundo em micro-ondas adquiridos em 2013 pelo telescpio espacial Planck, o modelo

CDM tem sido usado para prever a taxa na qual as estruturas em larga escala deve crescer

em toda a histria do universo. No entanto, vrios estudos sugerem que a taxa em que a

estrutura est se formando mais lenta do que o previsto por Planck / CDM, o que

poderia significar que a CDM est desaparecendo do universo.

Os cosmlogos tentaram abordar estas discrepncias, fazendo pequenas modificaes ao

modelo CDM - permitindo a mudar com o tempo, por exemplo, ou fazendo a CDM

decair em matria normal e energia - mas essas mudanas parecem criar tantas perguntas

quanto as respostas.

Agora, Valentina Salvatelli, Najla Said e Alessandro Melchiorri, da Universidade de Roma,

juntamente com David Wands e Marco Bruni na Universidade de Portsmouth, propem

uma nova forma de conciliar estas observaes. Eles estenderam o modelo CDM para

permitir que a matria escura decair para criar energia escura. Para verificar o seu modelo

contra observaes, Wands e colegas compararam a evoluo da estrutura em larga escala

como previsto por Planck / CDM com observaes de estruturas em larga escala

derivados de medies de distores espaciais redshift nos levantamentos de galxias.

Os pesquisadores dividiram a histria do universo em quatro caixas de tempo de

comprimento aproximadamente igual, e descobriu que a interao proposta torna-se

significativa nas terceira e quarta caixas - ou seja, entre cerca de oito bilhes de anos e os

dias atuais.

"Parece que o padro [CDM] modelo j no suficiente para descrever todos os dados.

Ns pensamos que ns encontramos um modelo melhor da energia escura", explica Wands.

Embora a taxa na qual a CDM parece ser convertida em energia escura muito lento,

Wands diz que se continuar no ritmo atual, todo a CDM do universo ter decado em

energia escura em cerca de 100 bilhes de anos. "Se a energia escura est crescendo e

matria escura est evaporando, vamos acabar com um grande, vazio, chato universo com

quase nada nele", explica Wands.

Catherine Heymans, da Universidade de Edimburgo descreve a pesquisa como "um

resultado fascinante", e assinala que ele parte de um esforo maior para reconciliar as

discrepncias (ou "tenses") entre as medies efetuadas pelo Planck e os de outros

telescpios. "Outros pesquisadores disseram que essa tenso pode ser resolvida se a

partcula de matria escura um neutrino estril", explica ela, acrescentando: "os outros

ainda esto olhando para diferentes teorias modificado de gravidade para explicar o

resultado."

Heymans tambm aponta que a tenso poderia ser o resultado de erros sistemticos nos

como uma ou mais das observaes so feitas. "Mais dados e uma nova anlise minuciosa

desses dados e da sistemtica que podem estar associados com eles so o caminho para

descobrir se esta teoria fascinante pode ser verdade", ela adverte.

A pesquisa est publicada na Physical Review Letters.