Matéria escura

A matéria escura surgiu para explicar algumas das muitas falhas da teoria do big bang. Supostamente, ela corresponde a 95% da massa do universo. Porém, também existem outras teorias.

Matéria escura é uma entidade física que foi postulada por cientistas. Além disso, ela não interage com a matéria comum. Assim, ela foi inferida por meio de efeitos gravitacionais na matéria visível. Continue a leitura para conhecer mais sobre o assunto.

O que é a matéria escura

Matéria escura é um ente físico que não emite luz, por isso seu nome. Porém, a suposta presença dela é observada por meio de interações gravitacionais com a matéria visível. Por exemplo, galáxias muito grandes.

Esse ente físico não emite nenhuma radiação. Ou seja, não é possível observá-lo a olho nu ou usando telescópios que captam luz em frequências que não são observadas pelo ser humano. Assim, a matéria escura foi postulada porque a massa de algumas galáxias é maior do que a massa de suas estrelas somadas.

Alternativas à matéria escura

Apesar de ser mais aceita pela comunidade científica, a matéria escura não é a única explicação para a diferença de massa e diferença de rotação em galáxias. Por exemplo, uma teoria muito promissora é a da Dinâmica Newtoniana Modificada (MOND, em inglês).

Essa teoria foi proposta em 1983 por Mordehai Milgrom e sugere uma mudança nas leis de Newton. Isso aconteceria tanto nas leis de Newton para a gravitação quanto nas leis para o movimento. De maneira resumida, na MOND não há mais a dependência da distância, a qual está presente nas leis de Newton para a gravitação.

Como a matéria escura funciona

Pela teoria atualmente aceita, a matéria escura deve ser feita de partículas menores que os nêutrons, prótons e elétrons. Por isso, para os defensores dessa teoria, é difícil detectá-la.

Estima-se que ela represente cerca de 95% da massa de todo o universo. Além disso, para seus defensores, ela é responsável por alguns fenômenos físicos. Por exemplo, a diferença na velocidade de rotação das galáxias. Porém, esse fato é explicado por outras teorias, como a MOND.

Matéria escura e a energia escura

Os conceitos de matéria e energia escura são completamente distintos. Apesar de gerarem muitas especulações de filmes de ficção científica. A energia escura, supostamente seria responsável pela diferença da velocidade de afastamento de galáxias. Isto é, pela teoria do big bang, as galáxias deveriam se afastar com uma certa velocidade. Porém, devido a um ente físico desconhecido – ou uma falha na teoria – a velocidade difere do previsto. Dessa maneira, foi proposta a energia escura.

Matéria escura e a antimatéria

Apesar de ser muito atrativo e muito discutido em filmes de ficção científica, não há uma relação direta entre esses dois entes físicos. Contudo, há cientistas que buscam essa ligação.

Vídeos sobre matéria escura

Entender esse conceito pode ser muito complicado. Principalmente porque sua existência não foi comprovada e existem diversas teorias que o expliquem. Dessa forma, selecionamos três vídeos para você aprofundar seus conhecimentos. Acompanhe:

Mecânica Newtoniana Modificada

A Mecânica Newtoniana Modificada (MOND, em inglês) é uma teoria muito promissora. Ela pode explicar várias falhas na teoria do big bang e outras teorias cosmológicas aceitas atualmente. Por exemplo, a diferença nas velocidades de rotação das galáxias. Nesse vídeo, Pedro Haerter, do Ciência em Si, fala um pouco sobre a MOND.

O que é matéria escura

Apesar de não ter sido completamente detectada, esse ente físco é muito importante para a astronomia contemporânea. Por isso, nesse vídeo, Kaori Nakashima, do canal Ciência em Si, fala como é possível realizar experimentos com esse ente físico.

Como a matéria escura é detectada

Esse ente físico nunca foi observado. Apesar disso, ele é detectado por instrumentos de medida. Isso pode gerar discussões filosóficas sobre os nossos aparelhos observarem o que eles foram programados para detectar. Porém, essa discussão é mais profunda do que parece. Nesse vídeo, Pedro Loos explica como é possível detectar esse ente físico.

Outro conceito interessante de astronomia, são os buracos negros. Além disso, é importante lembrar que Albert Einstein era contra a sua existência.

Referências

ASSIS, A. K. T. Mecânica Relacional. Montreal: Apeiron. 2014.
ASSIS, A. K. T. NEVES, M. C. D. O desvio para o vermelho revisitado. In: O. Freire Jr. e S. Carneiro (orgs.); Ciência, Filosofia e Politica: Uma Homenagem a Fernando Bunchaft. Salvador: EDUFBA, 2013, p. 53-69. Disponível em: https://www.ifi.unicamp.br/~assis/Assis-Neves(2013).pdf
MILGROM, M. Does Dark Matter Really Exist?. Scientific American. Agosto, 2002

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Matéria escura. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/materia-escura. Acesso em: 07 de May de 2021.

Exercícios resolvidos

1.

A matéria escura foi introduzida para salvar as aparências e superar uma das falhas da teoria do big bang, que é atualmente aceita pela comunidade científica.
Para a teoria atualmente aceita, o Universo é constituído principalmente de matéria escura porque:
a) medidas da densidade de matéria no sistema solar.
b) determinação da distância ao aglomerado de Coma.
c) determinação de distâncias dos quasares.
d) medidas de supernovas extremamente distantes.

Alternativa correta: d

As supernovas distantes se afastam a uma taxa diferente do calculado. Além disso, sua massa é diferente do que foi estimado.
Para os defensores da teoria do big bang, isso acontece devido à matéria escura.

2.

Para os defensores do big bang, a taxa de expansão universal está:
a) diminuindo porque a gravitação sendo atrativa sempre atua como um freio gradual.
b) se mantém constante no tempo, porque é uma condição inicial.
c) está acelerando devido à influência da energia escura.
d) não é possível afirmar nada

Alternativa correta: C

Apesar dos defensores do big bang não conseguirem explicar de maneira satisfatória a influência da energia escura, eles afirmam que a expansão do universo está acelerando devido a ela.

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