MOND vs. Matéria Escura

A principal técnica que Mistele usou em sua pesquisa, lentes gravitacionais, é um fenômeno previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein. Como parte da pesquisa, Mistele traçou o que é chamado de relação Tully-Fisher num gráfico para destacar a relação empírica entre a massa visível de uma galáxia e a sua velocidade de rotação.

Numa descoberta que desafia a compreensão convencional da cosmologia, os cientistas da Case Western Reserve University desenterraram novas evidências que poderão remodelar a nossa percepção do cosmos.

Tobias Mistele, pós-doutorado no Departamento de Astronomia da Faculdade de Artes e Ciências da Case Western Reserve, foi pioneiro em uma técnica revolucionária usando  "lentes gravitacionais" para mergulhar no enigmático reino da matéria escura . Ele descobriu que as curvas de rotação das galáxias (também chamada de curva de velocidade), que é a velocidade da matéria de acordo com a distância do núcleo da galáxia, permanecem uniformes durante milhões de anos-luz, sem fim à vista.

Os cientistas acreditavam que as curvas de rotação das galáxias deveriam diminuir à medida que se afastava do núcleo.

Tradicionalmente, o comportamento das estrelas nas galáxias tem intrigado os astrônomos. De acordo com a gravidade newtoniana, as estrelas nas bordas externas deveriam ser mais lentas devido à diminuição da atração gravitacional . Isso não foi observado, levando em consideração a matéria escura. Mas mesmo os halos de matéria escura deverão chegar ao fim, de modo que as curvas de rotação não deverão permanecer uniformes indefinidamente.

A análise de Mistele desafia esta expectativa, fornecendo uma revelação surpreendente: a influência do que chamamos de matéria escura estende-se muito além das estimativas anteriores, estendendo-se por pelo menos um milhão de anos-luz do núcleo galáctico.

Um efeito de tão longo alcance pode indicar que a matéria escura – tal como a entendemos – pode nem existir.

"Esta descoberta desafia os modelos existentes", disse ele, "sugerindo que existem halos de matéria escura vastamente estendidos ou que precisamos reavaliar fundamentalmente a nossa compreensão da teoria gravitacional."

Stacy McGaugh, professora e diretora do Departamento de Astronomia da Faculdade de Artes e Ciências, disse que as descobertas de Mistele, previstas para publicação no Astrophysical Journal Letters, ultrapassam os limites tradicionais.

"As implicações desta descoberta são profundas", disse McGaugh. "Isso não só poderia redefinir a nossa compreensão da matéria escura, mas também nos convida a explorar teorias alternativas da gravidade, desafiando a própria estrutura da astrofísica moderna."

Virando a teoria de Einstein de cabeça para baixo

A principal técnica que Mistele usou em sua pesquisa, lentes gravitacionais, é um fenômeno previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein. Essencialmente, ocorre quando um objeto massivo, como um aglomerado de galáxias ou mesmo uma única estrela massiva, desvia o caminho da luz vinda de uma fonte distante. Essa curvatura da luz acontece porque a massa do objeto distorce a estrutura do espaço-tempo ao seu redor. Esta curvatura da luz pelas galáxias persiste em escalas muito maiores do que o esperado.

Como parte da pesquisa, Mistele traçou o que é chamado de relação Tully-Fisher num gráfico para destacar a relação empírica entre a massa visível de uma galáxia e a sua velocidade de rotação.

"Sabíamos que essa relação existia", disse Mistele. "Mas não era óbvio que o relacionamento iria durar quanto mais longe você fosse. Até que ponto esse comportamento persiste? Essa é a questão, porque ele não pode persistir para sempre."

"Ou os halos de matéria escura são muito maiores do que esperávamos ou todo o paradigma está errado", disse McGaugh.

"A teoria que previu este comportamento antecipadamente é a teoria da gravidade modificada MOND, proposta por Moti Milgrom como uma alternativa à matéria escura em 1983. Portanto, a interpretação óbvia e inevitavelmente controversa deste resultado é que a matéria escura é uma quimera; talvez a evidência para alguma nova teoria da gravidade além daquela que Einstein nos ensinou."

Fonte:PHYS.ORG