Matéria escura: a teoria alternativa MOND refutada pela observação

Observações do satélite europeu Gaia refutaram uma teoria alternativa controversa e confirmaram a presença de um componente invisível que constitui a maior parte da massa do Universo: a matéria escura. Essa é a conclusão de um estudo publicado na revista Astronomy & Astrophysics .

Imagem Wikimedia

Esses resultados, obtidos por meio de medições com precisão sem precedentes, reacendem a busca para desvendar o mistério dessa substância elusiva.

Por várias décadas, a matéria escura tem sido um dos maiores enigmas da astrofísica moderna . Acredita-se que esse componente invisível constitua aproximadamente 85% de toda a matéria do Universo , mas sua natureza permanece teimosamente misteriosa. Nenhum instrumento conseguiu detectá-la diretamente até o momento. Diante desse impasse, alguns cientistas propuseram teorias alternativas que desafiam nossa própria compreensão da gravidade .

Dentre essas abordagens, a MOND ( Dinâmica Newtoniana Modificada ) é a mais conhecida. Proposta na década de 1980, ela surge da observação de que, nas regiões mais distantes do centro das galáxias, as estrelas experimentam uma atração gravitacional extremamente fraca. Consequentemente, elas estão sujeitas a acelerações muito baixas. A MOND sugere que, sob essas condições extremas, as leis da gravitação de Newton não se aplicam mais como são e precisam ser modificadas.

Essa ideia pareceu atraente porque permitia a reprodução das curvas de rotação observadas em muitas galáxias . Essas curvas, que descrevem a velocidade das estrelas em função de sua distância do centro galáctico , geralmente permanecem planas — isto é, a velocidade permanece constante mesmo muito longe do centro —, enquanto a teoria newtoniana clássica prevê uma diminuição. A MOND explicaria essa peculiaridade sem a necessidade de invocar matéria invisível.

Ilustração do observatório espacial Gaia. Crédito: ESA

Graças às observações do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) , este novo estudo revela que a curva de rotação da nossa própria galáxia , a Via Láctea , mostra uma diminuição gradual na velocidade a grandes distâncias do centro galáctico . Esse comportamento muda tudo. Ao contrário das curvas planas observadas em outras galáxias, a Via Láctea exibe uma diminuição na velocidade . E é exatamente aí que a teoria MOND falha .

Os cientistas compararam sistematicamente as previsões de diferentes modelos teóricos com os dados da Gaia. O veredicto é inequívoco: um modelo que inclui matéria escura reproduz com precisão a diminuição observada, enquanto a teoria MOND falha. Mesmo ajustando os parâmetros do modelo MOND ao extremo — por exemplo, atribuindo massas irreais a certos componentes galácticos — a teoria permanece incompatível com as observações.

Ainda mais problemático para a MOND: o parâmetro fundamental dessa teoria, supostamente uma constante universal válida para todas as galáxias, deveria assumir um valor muito diferente para a Via Láctea em comparação com outras galáxias estudadas.

Esses resultados, portanto, reforçam a hipótese da matéria escura como a explicação mais robusta e coerente para a estrutura e a dinâmica da nossa galáxia. No entanto, o mistério de sua natureza exata permanece sem solução , e os físicos continuam seus esforços para identificá-la por meio de experimentos de detecção direta e futuras observações espaciais.

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