Embora a matéria escura seja uma parte central do modelo cosmológico padrão, ela tem seus problemas. Continua a haver mistérios incômodos sobre o material, e o menor deles é o fato de que os cientistas não encontraram nenhuma evidência direta de partícula dele.
Apesar de inúmeras pesquisas, ainda não detectamos partículas de matéria escura. Portanto, alguns astrônomos preferem uma alternativa, como a dinâmica newtoniana modificada (MoND) ou o modelo de gravidade modificado. E um novo estudo da rotação galáctica parece apoiá-los.
A ideia do MoND foi inspirada na rotação galáctica. A maior parte da matéria visível em uma galáxia está agrupada no meio, então você esperaria que as estrelas mais próximas do centro tivessem velocidades orbitais mais rápidas do que as estrelas mais distantes, semelhantes aos planetas do nosso sistema solar. O que observamos é que todas as estrelas em uma galáxia giram aproximadamente na mesma velocidade. A curva de rotação é essencialmente plana em vez de cair. A solução da matéria escura é que as galáxias estão cercadas por um halo de matéria invisível, mas em 1983 Mordehai Milgrom argumentou que nosso modelo gravitacional deve estar errado.
Em distâncias interestelares, a atração gravitacional entre as estrelas é essencialmente newtoniana. Portanto, em vez de modificar a relatividade geral, Milgrom propôs modificar a lei universal da gravidade de Newton. Ele argumentou que, em vez da força de atração como uma relação quadrada inversa pura, a gravidade tem uma pequena atração remanescente, independentemente da distância. Esse remanescente tem apenas cerca de 10 trilionésimos de G, mas é o suficiente para explicar as curvas de rotação galáctica.
É claro que apenas adicionar um pequeno termo à gravidade de Newton significa que você também precisa modificar as equações de Einstein. Portanto, MoND foi generalizado de várias maneiras, como AQUAL, que significa “um lagrangiano quadrático”. Tanto o AQUAL quanto o modelo LCDM padrão podem explicar as curvas de rotação galáctica observadas, mas existem algumas diferenças sutis.
É aqui que entra um estudo recente. Uma diferença entre AQUAL e LCDM está nas velocidades de rotação das estrelas da órbita interna versus estrelas da órbita externa. Para LCDM, ambos devem ser regidos pela distribuição da matéria, então a curva deve ser suave. AQUAL prevê uma pequena torção na curva devido à dinâmica da teoria. É muito pequeno para ser medido em uma única galáxia, mas estatisticamente deve haver uma pequena mudança entre as distribuições de velocidade interna e externa.
Assim, o autor deste artigo analisou curvas de velocidade de alta resolução de 152 galáxias, conforme observado no banco de dados Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves (SPARC). Encontrou uma mudança de acordo com a AQUAL. Os dados parecem apoiar a gravidade modificada sobre a cosmologia padrão da matéria escura.
O resultado é empolgante, mas não derruba a matéria escura de forma conclusiva. O modelo AQUAL tem seus próprios problemas, como sua discordância com as lentes gravitacionais observadas pelas galáxias. Mas é uma vitória para a teoria do azarão, que tem alguns astrônomos aplaudindo “Vive le MoND!”
Publicado em 02/01/2023 07h30
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