A matéria escura governa todas as galáxias. Mas o que exatamente é isso? Os astrônomos acreditam que seja algum tipo de partícula nova e exótica. Você pode ter ouvido alguns termos usados, como WIMPs ou axions. Vamos explorar o que esses termos realmente significam.
Em primeiro lugar, existem algumas coisas que sabemos sobre a matéria escura. Os astrônomos acreditam que a matéria escura é algum tipo de partícula, até então desconhecida da física. Seja o que for, representa cerca de 80% da massa do universo. Mal interage com a luz, se é que interage. Mal interage com a matéria normal, se é que interage. Ele mal interage consigo mesmo, se é que interage. Também sabemos que é “frio”, o que significa que as partículas individuais não têm velocidades muito altas.
Basicamente, fica lá sentado e gravita. Mas essa gravidade é essencial: ela mantém as galáxias coladas e fornece o suporte para toda a estrutura em grande escala do universo.
Um dos primeiros candidatos para a partícula de matéria escura são os WIMPs, para partículas massivas de interação fraca. Não é tanto um nome, mas uma categoria abrangente. Nesse caso, ?interagindo fracamente? significa ?interage por meio da força nuclear fraca? (embora essa interação também seja literalmente fraca). WIMPs seriam um novo tipo de partícula que só se comunicaria com a matéria normal por meio da força fraca, o que explicaria por que raramente a vemos. Nesse cenário, os WIMPs inundam o universo – e podem até estar viajando através de você agora, embora você nunca saberia, exceto por sua gravidade.
O axion, por outro lado, é outra partícula hipotética (ou realmente, categoria de partículas possíveis) que foi motivada por explorações teóricas de várias leis de simetria no universo. Acontece que essa partícula hipotética, se existisse em número suficiente, operaria exatamente como sabemos que a matéria escura deveria.
Além dos WIMPs e axions, físicos teóricos e cosmologistas criaram todos os tipos de possibilidades mais complicadas. Talvez a matéria escura interaja com ela mesma em algum grau. Talvez existam várias espécies de partículas de matéria escura. Talvez novas forças da física estejam envolvidas. Talvez axions possam se agrupar de maneiras estranhas. Talvez isso, talvez aquilo.
Sim, a matéria escura é um grande mistério. Sabemos que algo estranho está acontecendo com o universo, mas não temos certeza do que é. Mas sabemos que desvendar o mistério da matéria escura iluminará todo um novo universo da física.
Publicado em 24/07/2021 17h56
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