Novos dados dispensam Matéria Escura para explicar Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A equipe usou dados de infravermelho captados pelo telescópio espacial Spitzer - esta é a imagem da galáxia NGC 7793 vista pelo Spitzer. [Imagem: NASA/JPL-Caltech/R Kennicutt/SINGS]

Velocidade radial

Uma medição inédita da velocidade rotacional das estrelas em centenas de galáxias trouxe resultados que estão fazendo balançar as duas principais teorias sobre o funcionamento do Universo - uma delas até quase cair.

Segundo essas medições, a matéria escura simplesmente não existe, e as leis da gravitação de Newton precisam de um ajuste para explicar como a gravidade funciona em distâncias muito grandes.

Stacy McGaugh, Federico Lelli (Universidade Case Western) e James Schombert (Universidade do Oregon) mediram a aceleração gravitacional de estrelas em 153 galáxias de diversos tamanhos, brilhos e velocidades de rotação.

E descobriram que a velocidade rotacional das estrelas apresenta uma forte correlação com a massa visível das galáxias, sem necessidade de levar em conta uma hipotética matéria escura que evitaria que as estrelas fossem arremessadas para fora das galáxias.

Sem matéria escura

A correlação é baseada no cálculo da razão massa/luz das galáxias, a partir da qual a distribuição da sua massa visível e da gravidade atuante é calculada. Os astrônomos já haviam tentado fazer essa medição usando a luz visível, mas os dados são distorcidos pelas estrelas gigantes, milhões de vezes mais luminosas que o Sol.

A equipe então decidiu fazer as medições usando as emissões de infravermelho, já que essa faixa do espectro é emitida sobretudo pelas estrelas de menor massa e pelas gigantes vermelhas, ambas muito mais comuns, dando um resultado mais preciso da massa da galáxia.

Os resultados são surpreendentes porque a hipótese mais aceita pelos astrônomos e astrofísicos estabelece que as galáxias deveriam estar envoltas em densos halos de matéria escura.

E os dados indicam também um desvio sistemático em relação às previsões baseadas no modelo newtoniano das leis de gravidade, implicando que há alguma outra força além da gravidade simples calculada por Newton.

Dinâmica Newtoniana Modificada

"É uma demonstração impressionante de algo, mas nós não sabemos o que é esse algo," disse o professor James Binney, da Universidade de Oxford, em um comentário para a revista Physics World - Binney não faz parte da equipe que fez as medições.

A correlação entre a velocidade radial das estrelas e a massa das galáxias é impressionante - cada ponto em azul é uma galáxia. [Imagem: McGaugh/Lelli/Schombert]

Curiosamente, os dados se encaixam perfeitamente nas previsões do modelo MOND (Modified Newtonian Dynamics, ou Dinâmica Newtoniana Modificada), um modelo elaborado no final do século passado por Mordehai Milgrom para tentar explicar o Universo sem necessidade da hipotética e elusiva matéria escura - até hoje nunca encontrada.

Apesar dos protestos de Milgrom, a equipe prefere não afirmar que seus dados validam o modelo MOND, optando por uma terceira via que eles chamam sutilmente de "manter a mente aberta", já que os dados também poderiam ser explicados por modelos teóricos como a "matéria escura superfluida ou mesmo por dinâmicas galácticas complexas".

Viés científico

A equipe justifica sua "sutileza" afirmando que há um preconceito na comunidade astrofísica contra a teoria MOND. "Eu tenho visto uma vez após a outra as pessoas descartando os dados porque eles acham que a MOND está errada, de forma que eu estou conscientemente traçando uma linha vermelha entre a teoria e os dados," disse Stacy McGaugh.

De fato, em 2011 o próprio McGaugh já havia liderado um trabalho que também colocava a matéria escura para escanteio e validava a teoria MOND - mas o trabalho acabou virtualmente esquecido.

Não é uma discussão que se possa esperar acabar logo e McGauch parece continuar correndo o risco de ver seu trabalho novamente posto de lado. Afinal, há vários projetos em andamento em busca de indícios da matéria escura, cada um deles reunindo centenas de cientistas e com orçamentos de milhões de dólares - e eles não vão simplesmente desistir de seus projetos e de suas verbas simplesmente para dar razão a uma outra teoria.

Bibliografia:

Radial acceleration relation in rotationally supported galaxies
Stacy S. McGaugh, Federico Lelli, James M. Schombert
Physical Review Letters
Vol.: Accepted Paper

Radial acceleration relation in rotationally supported galaxies
Stacy S. McGaugh, Federico Lelli, James M. Schombert
arXiv
https://arxiv.org/abs/1609.05917