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.
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