A Física foi e sempre será a Ciência das medidas. Medimos, medimos, cronometramos, observamos e, por meio dessas medidas, descobrimos leis fundamentais da Natureza. E essas leis naturais são expressas em formas de Equações Matemáticas. Uma delas é a Lei da Gravitação Universal, descoberta pelo gênio Isaac Newton, e depois completada e generalizada por Einstein com a Teoria da Relatividade Geral.
Observações sistemáticas da rotação das galáxias em nosso Universo mostram que elas giram com tanta velocidade que a gravidade gerada por toda a sua matéria observada como estrelas, planetas, gases e outros objetos, não poderia mantê-los unidos. Há um algo a mais que mantém essas galáxias coesas e girando numa velocidade acima do previsto. E isso vale também para os aglomerados, grandes conjuntos de galáxias. Isso levou os cientistas a acreditarem que algo que não podemos ver está funcionando para segurar as estrelas, planetas e outros objetos girando juntos e formando as galáxias.
Algo que ainda não detectamos diretamente está dando massa extra a essas galáxias, gerando a gravidade extra necessária para permanecer intacta. Essa matéria estranha e desconhecida foi chamada de “matéria escura”, pois não é visível. Ao contrário da matéria normal, a matéria escura não interage com a força eletromagnética. Isso significa que ele não absorve, reflete ou emite luz, tornando-o extremamente difícil de detectar. Assim, os pesquisadores conseguiram inferir a existência de matéria escura apenas pelo efeito gravitacional que parece ter sobre a matéria visível. E o que é mais impressionante: toda matéria visível, estrelas, planetas, eu, você e tudo o mais são apenas 5% do conteúdo do Universo! Outros 27% são a matéria escura e 68% restantes são o que os cosmólogos chamam de energia escura, responsável por acelerar a expansão do Universo, assunto para um outro artigo.
Mas o que é matéria escura? Uma ideia é que poderia conter “partículas supersimétricas” – partículas hipotéticas que são parceiras das já conhecidas no Modelo Padrão. Experimentos no Large Hadron Collider (LHC), em Genebra na Suíça, podem fornecer pistas mais diretas sobre a matéria escura.
Muitas teorias dizem que as partículas de matéria escura seriam leves o suficiente para serem vistas no LHC. Se elas fossem criadas no LHC, escapariam despercebidos pelos detectores. No entanto, elas carregam energia e momento, para que os físicos possam inferir sua existência a partir da quantidade de energia e momento “ausente” após uma colisão.
Recentemente, no dia 18 de junho, uma equipe de físicos do experimento XENON1T, localizado no Laboratório Nacional Gran Sasso na Itália, anunciou o que pode ter sido a primeira detecção de uma nova partícula “escura”, o áxion.
Áxions são partículas teóricas, isto é, nunca observadas que não pertencem ao Modelo Padrão da física de partículas e que se tornaram uma explicação teórica para a matéria escura. Mas, essa sua detecção ainda divide opiniões e depende de outras análises. Se de fato for comprovada a detecção de áxions e também eles de fato explicarem a maioria da massa “perdida” no Universo, será uma das maiores descobertas da Ciência moderna. Aguardemos mais dados.
