doi.org/10.1093/mnras/stae1258
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#Gravidade
A matéria escura é uma forma hipotética de matéria que está implícita em efeitos gravitacionais que não podem ser explicados pela relatividade geral, a menos que haja mais matéria presente no universo do que pode ser vista. Permanece virtualmente tão misterioso quanto era há quase um século, quando foi sugerido pela primeira vez pelo astrônomo holandês Jan Oort em 1932 para explicar a chamada “massa faltante? necessária para coisas como galáxias se aglomerarem.
Agora, o Dr. Richard Lieu, da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH), publicou um artigo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society que mostra, pela primeira vez, como a gravidade pode existir sem massa, fornecendo uma teoria alternativa que poderia potencialmente mitigar a necessidade de matéria escura.
“Minha inspiração veio da busca por outra solução para as equações do campo gravitacional da relatividade geral – cuja versão simplificada, aplicável às condições de galáxias e aglomerados de galáxias, é conhecida como equação de Poisson – que fornece uma força gravitacional finita na ausência de qualquer massa detectável”, diz Lieu, um ilustre professor de física e astronomia na UAH, uma parte do Sistema da Universidade do Alabama.
“Esta iniciativa é, por sua vez, motivada pela minha frustração com o status quo, nomeadamente a noção da existência da matéria escura, apesar da falta de qualquer evidência direta durante um século inteiro.” O pesquisador afirma que o “excesso” de gravidade necessária para unir uma galáxia ou aglomerado pode ser devido, em vez disso, a conjuntos concêntricos de defeitos topológicos semelhantes a conchas em estruturas comumente encontradas em todo o cosmos que provavelmente foram criadas durante o início do universo, quando ocorreu uma transição de fase.
Uma transição de fase cosmológica é um processo físico onde o estado geral da matéria muda em conjunto em todo o universo.
“Atualmente não está claro que forma precisa de transição de fase no universo poderia dar origem a defeitos topológicos deste tipo”, diz Lieu.
“Os efeitos topológicos são regiões muito compactas do espaço com uma densidade de matéria muito alta, geralmente na forma de estruturas lineares conhecidas como cordas cósmicas, embora estruturas 2D, como conchas esféricas, também sejam possíveis.” camada interna de massa positiva e uma fina camada externa de massa negativa; a massa total de ambas as camadas – que é tudo o que se pode medir, em termos de massa – é exatamente zero, mas quando uma estrela se encontra nesta camada, ela experimenta uma grande força gravitacional puxando-a em direção ao centro da camada.” Como força gravitacional fundamentalmente envolve a deformação do próprio espaço-tempo, permite que todos os objetos interajam uns com os outros, tenham eles massa ou não.
Foi confirmado que fótons sem massa, por exemplo, experimentam efeitos gravitacionais de objetos astronômicos, um conjunto de conchas singulares concêntricas que compreende uma galáxia ou aglomerado é devido a um raio de luz sendo desviado ligeiramente para dentro – isto é, em direção ao centro da estrutura de grande escala, ou conjunto de conchas – à medida que passa através de uma concha,” Lieu observa.
“O efeito total da passagem através de muitas conchas é uma deflexão total finita e mensurável que imita a presença de uma grande quantidade de matéria escura da mesma maneira que a velocidade das órbitas estelares.
“Tanto a deflexão da luz quanto as velocidades orbitais estelares são o único meio pelo qual se mede a força do campo gravitacional em uma estrutura de grande escala, seja ela uma galáxia ou um aglomerado de galáxias.
A afirmação do meu artigo é que pelo menos as conchas que ele postula não têm massa.
Portanto, não há necessidade de perpetuar esta busca aparentemente interminável pela matéria escura.” As questões para pesquisas futuras provavelmente se concentrarão em como uma galáxia ou aglomerado é formado pelo alinhamento dessas conchas, bem como como ocorre a evolução das estruturas.
“Este artigo não tenta abordar o problema da formação de estruturas.
Um ponto controverso é se as cascas eram inicialmente planas ou mesmo cordas retas, mas o momento angular as enrola.
Há também a questão de como confirmar ou refutar as cascas propostas por observações dedicadas É claro que a disponibilidade de uma segunda solução, mesmo que seja altamente sugestiva, não é por si só suficiente para desacreditar a hipótese da matéria escura – poderia ser, na melhor das hipóteses, um exercício matemático interessante,” conclui Lieu.
“Mas é a primeira prova de que a gravidade pode existir sem massa.”
Publicado em 13/06/2024 00h45
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