E se a matéria escura e a energia escura são apenas ilusões? Físico discute a possibilidade

Dois dos maiores mistérios da Astronomia e Cosmologia é compreender a natureza da matéria escura e da energia escura. A matéria escura é uma componente que não emite nem reflete luz mas que é possível observar através de interações gravitacionais em galáxias e aglomerados de galáxias. Já a energia escura seria uma componente que representa a maior parte da composição do Universo e que está acelerando a expansão do espaço-tempo.

O grande mistério é justamente entender qual é a natureza de cada uma dessas componentes que até hoje permanece um mistério. Nenhuma partícula de matéria escura foi detectada diretamente e a energia escura permanece um ponto de interrogação. Mesmo assim, o modelo cosmológico padrão, chamado de ΛCDM, descreve que cerca de 95% do Universo é composto por essas duas componentes. Com isso, a matéria comum que observamos e chamamos de matéria visível representa apenas 5% do Universo.

Um físico publicou um artigo na revista Galaxies propondo uma nova hipótese para explicar porque a matéria escura e a energia escura são tão misteriosas. Nesse artigo, ele argumenta que ambas podem ser apenas ilusões cósmicas. Segundo ele, os efeitos que observamos dessas componentes podem ser atribuídos à uma mudança em função do tempo das interações presentes no Universo, principalmente a gravitacional.

Mistério da matéria escura e energia escura

A matéria escura e a energia escura representam juntas cerca de 95% de tudo que compõe o Universo, deixando apenas 5% como matéria visível. Apesar de representarem a maior parte de todo o Universo, não sabemos qual é a natureza de nenhuma das duas. A matéria escura parece interagir apenas gravitacionalmente e não emite nem reflete luz. Sua presença é observada de forma indireta.

Já a energia escura acaba sendo mais misteriosa do que a matéria escura. A energia escura é responsável pela expansão acelerada do Universo. Essa expansão acelerada foi observada pela primeira vez com o telescópio Hubble que mostrou que as galáxias estão se afastando umas das outras cada vez mais rápido. Essas observações sugerem a existência de uma força repulsiva que domina em grandes escalas e daí a ideia de energia escura.

Ilusão criada pelas interações no Universo

Em um paper publicado recentemente, um físico sugere que tanto a energia escura quanto a matéria escura podem ser apenas ilusões. Essas ilusões seriam criadas por mudanças nas forças fundamentais do Universo ao longo do tempo. Conforme o Universo se expande, as forças que regem a natureza ficam mais fracas em média e esse enfraquecimento pode dar a impressão do efeito que chamamos de energia escura.

Já em escalas menores, como em galáxias ou aglomerados de galáxias, essas mudanças podem criar um efeito gravitacional extra, interpretado como matéria escura. Ou seja, a matéria escura e energia escura são consequências naturais da evolução das constantes físicas que definem a intensidade das interações do Universo. Essa abordagem consegue explicar observações como a rotação das galáxias, o agrupamento de galáxias e a curvatura da luz ao redor de objetos massivos.

Sobre a nova hipótese

No novo modelo proposto, surge um parâmetro chamado α (alfa) e que representa que as constantes fundamentais da natureza podem evoluir com o tempo. Esse parâmetro seria uma componente extra nas equações gravitacionais e daria origem aos efeitos associados à matéria escura e à energia escura. Em escalas cosmológicas, essa componente α é tratada como constante e pode ser ajustada de acordo com dados de supernovas.

Porém, em escala local, dentro de galáxias, α varia conforme a distribuição da matéria comum. Essa variação faz com que o efeito gravitacional adicional dependa da densidade da matéria visível. Assim, em vez de precisar adicionar os famosos halos de matéria escura em torno das galáxias, esse modelo explica os efeitos como consequência direta das variações de α.

Qual é o modelo cosmológico mais aceito?

Apesar da hipótese nova ser debatida, o modelo cosmológico mais aceito atualmente é o modelo ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter). Isso porque esse modelo consegue explicar com precisão diferentes observações tanto em escala local quanto em escala cosmológica no Universo. Esse modelo descreve de forma consistente a expansão acelerada, a formação de galáxias, a radiação cósmica de fundo e a distribuição das grandes estruturas do Universo. Com isso, ele é a base teórica mais robusta da Cosmologia moderna.

Essa base é robusta porque diversas observações sustentam o modelo ΛCDM. A radiação cósmica de fundo mostra flutuações que só podem ser explicadas com a presença de matéria escura e energia escura. A distribuição das galáxias e o movimento de estrelas em galáxias também indicam a existência de matéria escura. Assim, mesmo sem sabermos a natureza da matéria escura e energia escura, as evidências observacionais tornam o ΛCDM o modelo mais confiável para descrever o cosmos.

Referência da notícia

Gupta 2025 Testing CCC+TL Cosmology with Galaxy Rotation Curves Galaxies