A lei da gravidade de Newton passa seu maior teste de todos os tempos

 A lei da gravidade proposta por Isaac Newton há mais de 300 anos acaba de ser confirmada em uma escala nunca antes testada 

A luz de uma galáxia distante se distorce ao viajar pelo espaço-tempo, curvando-se gravitacionalmente em torno de um aglomerado em primeiro plano. (Saurabh Jha/Rutgers, The State University of New Jersey)

Cientistas observaram o movimento de aglomerados de galáxias distantes, espalhados por centenas de milhões de anos-luz no Universo, e descobriram que a gravidade se comporta exatamente como Newton previu – e como Albert Einstein refinou em sua teoria da relatividade geral. 

De acordo com a lei da gravitação universal de Newton, a força entre dois corpos é proporcional à massa deles e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa. Essa regra simples continua valendo mesmo em distâncias cósmicas enormes, como confirmou um estudo recente liderado pelo cosmólogo Patricio Gallardo, da Universidade da Pensilvânia. 

Quando olhamos para o Universo, porém, surge um grande enigma. As galáxias giram rápido demais, a luz se curva mais do que o esperado e aglomerados que deveriam se dispersar permanecem unidos. Se considerarmos apenas a matéria comum que podemos ver – estrelas, planetas, poeira e tudo o que forma as galáxias “, esses movimentos não fazem sentido. Algo mais está atuando. 

Existem duas explicações principais para esse problema. A primeira é a matéria escura: uma substância invisível que não emite luz, não reflete e só interage com o resto do Universo pela gravidade. Estima-se que cerca de 85% de toda a matéria no cosmos seja escura. A segunda possibilidade é que nossa compreensão da gravidade esteja incompleta e precise de ajustes em escalas muito grandes. 

Para decidir entre essas ideias, Gallardo e sua equipe analisaram cerca de 686 mil galáxias localizadas entre 5 e 7 bilhões de anos-luz de distância. Eles mediram como os aglomerados se movem uns em direção aos outros usando um fenômeno chamado efeito cinemático Sunyaev-Zeldovich. Esse método aproveita a radiação cósmica de fundo – a primeira luz que viajou livremente pelo Universo após o Big Bang. 

Quando essa radiação passa por nuvens quentes de gás ao redor dos aglomerados em movimento, os fótons sofrem pequenas mudanças. Ao medir essas mudanças, os cientistas conseguem calcular a velocidade exata dos aglomerados. Com essas velocidades, é possível testar a intensidade da força gravitacional em grandes distâncias. 

Se a gravidade precisasse ser modificada, ela deveria enfraquecer mais lentamente com a distância, ficando mais forte do que o previsto em escalas enormes. No entanto, o que os pesquisadores observaram foi o oposto: a atração gravitacional diminui rapidamente, seguindo fielmente a lei do inverso do quadrado de Newton e Einstein. Isso significa que a teoria clássica continua funcionando perfeitamente mesmo nas maiores escalas já testadas. 

O resultado reforça a ideia de que a matéria escura é a explicação mais provável para os comportamentos estranhos que vemos no cosmos. Ainda não sabemos do que ela é feita, mas o estudo mostra que não precisamos mudar as leis da gravidade para explicar o que acontece. Como disse Gallardo, “é notável que uma lei proposta no século XVII ainda se mantenha firme no século XXI”. 

Essa pesquisa, publicada na revista Physical Review Letters, representa o maior teste já realizado da gravidade em escalas cósmicas. Ela não resolve todos os mistérios – a natureza da matéria escura continua sendo um dos maiores desafios da física moderna “, mas confirma que nossas teorias fundamentais são surpreendentemente robustas. A gravidade, como sempre, continua a nos atrair e a nos fascinar.

Terrarara.com.br