Como os cientistas sabem do que é feito o Universo?

Você já deve ter ouvido falar em matéria escura e energia escura, elementos misteriosos que existem no Universo em proporções muito maiores que a matéria luminosa, que bem conhecemos. Ambas são completamente diferentes, mas têm o mesmo adjetivo porque são invisíveis para nós. Então como é que os cientistas chegaram à conclusão de que elas realmente existem?

"O curioso é que essas conclusões foram tiradas a partir de observações não esperadas em pesquisas científicas", conta o professor de física Marcelo Guzzo, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). "Existem essas 'surpresas' na Ciência e esses são dois grandes exemplos", comenta. A matéria que podemos ver, também chamada de matéria luminosa ou bariônica, e formada pelos átomos da tabela periódica, compõe apenas 4% do nosso Universo (sim, nossa visão é bem limitada). Cerca de 75% referem-se à energia escura, e o restante, cerca de 21%, à matéria escura. A suspeita de que a matéria escura existia começou por volta dos anos de 1930, com o estudo das curvas de rotação de certas galáxias, por Fritz Zwicky.

Seguindo os princípios da física newtoniana, os pesquisadores sabiam que, quanto mais distante do centro da galáxia estivesse uma estrela, mais sua velocidade diminuía. Isso também vale para a rotação dos planetas do Sistema Solar: quanto mais próximo do Sol, mais rápido ele gira. Mas observações do Universo distante mostraram que a velocidade não tinha o comportamento esperado em certas galáxias. "Isso mudou o paradigma e só poderia ser explicado pela ideia de que há muito mais matéria do que é possível enxergar", explica Guzzo. O que vemos, na verdade, é só um sexto do que existe. A matéria escura nunca foi detectada diretamente, pois é formada por partículas que interagem pouco com a luz - os cientistas só podem constatar sua existência pelo efeito gravitacional que exerce sobre a matéria visível.

PRESSÃO

Já a energia escura é algo totalmente diferente da matéria escura. Ela foi descoberta só em 1998, com observações de supernovas a grandes distâncias, só permitidas a partir dos telescópios mais modernos. Os cientistas já sabiam que, quanto mais distante uma galáxia, mais rápido ela se afasta de nós (a famosa lei de Hubble). Mas os pesquisadores descobriram que, a enormes distâncias, cerca de bilhões de anos-luz da Terra, por exemplo, a expansão ficava ainda mais rápida que o esperado. "Isso é explicado pela energia escura, que exerce uma espécie de pressão negativa", ensina Guzzo.

Alguns especialistas comparam a descoberta da energia escura à seguinte situação: imagine que você joga uma pedra para cima. A velocidade da pedra diminui com a altura, certo? E se, de repente, essa velocidade começasse a aumentar? Você julgaria que existe uma força misteriosa movimentando o objeto, não é? É pela ignorância sobre a natureza dessa força que o termo "energia escura" foi cunhado. Se os cientistas sabem pouco sobre a matéria escura, pode-se dizer que sabem menos ainda sobre a energia escura. Mas, depois de cálculos e observações, eles concluíram que a evolução do Universo é basicamente uma competição entre a matéria (luminosa e escura) e a energia escura.

Enquanto a matéria que conhecemos e a escura produzem uma força atrativa que desacelera a expansão do Universo, a energia escura produz uma "força repulsiva", que acelera a expansão. Acredita-se que a segunda força está vencendo a primeira, e por isso o Universo está em expansão acelerada. Se tudo continuar assim, o Universo vai se transformar em algo frio, escuro e com galáxias cada vez mais distantes entre si. Um cenário não muito convidativo, mas com o qual ninguém precisa se preocupar (ainda). 

Fonte: UOL