O LADO ESCURO DO UNIVERSO

As fontes de rádio usadas para medir o efeito de suavização dos dados do telescópio WMAP estão assinalados no mapa da radiação cósmica de fundo (círculos abertos). [Imagem: NASA/WMAP/Durham University]

Astrónomos da Universidade de Durham, no Reino Unido, afirmaram que todo o conhecimento atual sobre a composição do Universo pode estar errado.

Utane Sawangwit e Tom Shanks estudaram os resultados das observações do telescópio espacial WMAP e afirmam que os erros em seus dados parecem ser muito maiores do que se acreditava anteriormente.

Lado escuro do Universo

A sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) foi lançada em 2001 para medir a radiação cósmica de fundo (CMB: Cosmic Microwave Background), o calor residual do Big Bang que preenche o Universo e aparece ao longo de todo o céu.

Há poucas semanas a sonda terminou o mapeamento do Universo primitivo, embora ainda sejam necessários meses para que esses dados sejam totalmente processados.

Acredita-se que a dimensão angular das ondulações verificadas na CMB esteja ligada à composição do Universo. As observações do WMAP mostram que as ondulações têm aproximadamente duas vezes o tamanho da Lua cheia, ou cerca de um grau de diâmetro.

Com estes resultados, os cientistas concluíram que o cosmos é composto de 4% de matéria "normal", 22% de matéria escura ou matéria invisível e 74% de energia escura.

O debate sobre a exata natureza desse "lado negro" do Universo - a matéria escura e a energia escura - continua intenso até hoje.

Radiação cósmica de fundo

Este é o efeito dos superaglomerados de galáxias sobre os fótons da radiação cósmica de fundo (CMB). [Imagem: IOP/Physicsworld]

Sawangwit e Shanks usaram objetos astronômicos que aparecem como pontos não identificados nos
radiotelescópios para testar a forma como o telescópio WMAP "suaviza" os dados para formar seus mapas.

Eles descobriram que essa "suavização" é muito maior do que se acreditava anteriormente, sugerindo que a medição do tamanho das ondulações da radiação de fundo residual não é tão rigorosa como se pensava.

Se for verdade, isso significaria que as ondulações são na verdade muito menores, o que poderia implicar que a matéria escura e a energia escura podem nem mesmo existir.

"As observações da CMB representam uma ferramenta poderosa para a cosmologia, e é vital checar [os dados]. Se nossos resultados se confirmarem, então será menos provável que partículas exóticas de energia escura e de matéria escura dominem o Universo. Assim, os indícios de que o Universo possui um 'lado negro' se enfraquecerão," diz o professor Shanks.

Expansão do Universo

Se a energia escura de fato existir, então, em última instância, ela faz com que a expansão do Universo se acelere.

Em sua jornada a partir da CMB até os sensores dos telescópios como o WMAP, os fótons - as partículas básicas da radiação eletromagnética, incluindo a luz e as ondas de rádio - viajam através de gigantescos superaglomerados de galáxias.

Normalmente, um fóton CMB sofre um decaimento para o azul - seus picos caminham em direção à extremidade azul do espectro - quando ele entra no superaglomerado de galáxias. E, quando ele sai do superaglomerado, ele tende novamente para o vermelho. Desta forma, os dois efeitos se anulam durante a travessia completa.

No entanto, se os superaglomerados de galáxias estiverem se acelerando uns em relação aos outros - por efeito da matéria escura - esse cancelamento não é exato, e os fótons ficam ligeiramente deslocados para o azul.

Com isto, a radiação de fundo deve mostrar temperaturas ligeiramente mais altas onde os fótons atravessaram superaglomerados de galáxias.

Entretanto, novos resultados obtidos com o Sloan Digital Sky Survey, que já pesquisou mais de um milhão de galáxias vermelhas, sugerem que esse efeito não existe, mais uma vez ameaçando o modelo padrão do Universo e ameaçando dispensar a matéria e a energia escuras - esses dados do Sloan recentemente validaram a teoria da relatividade em escala cósmica.

Partículas exóticas.

O modelo cosmológico padrão prevê que o Universo é dominado por 74% de energia escura e 22% de matéria escura. Os restantes 4% são os átomos da matéria ordinária de que tudo o que conhecemos é feito. Assim, nesse modelo, 96% do Universo é escuro e seria mais razoável falar de um "lado claro do Universo". [Imagem: NASA/WMAP]

Se o Universo realmente não tiver um "lado negro", na verdade isso poderá representar um alívio para muito físicos teóricos, que se sentem desconfortáveis com o fato de não se haver sido ainda detectado qualquer sinal das partículas exóticas que comporiam a matéria escura e a energia escura.

Mas, conforme os próprios autores declaram, mais medições precisam ser feitas antes de qualquer declaração categórica a favor ou contra o modelo do Universo mais aceito atualmente.

"Se nossos resultados se repetirem em novos levantamentos de galáxias no hemisfério Sul, então isso vai significar problemas reais para a existência da energia escura," diz Sawangwit.

O telescópio espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, está coletando mais dados sobre a radiação cósmica de fundo e poderá ajudar a indicar se há ou não um lado escuro no Universo.

Em 2005, um grupo de físicos propôs um novo modelo do Universo, que explicaria a expansão da aceleração do Universo pela própria gravidade - veja Alterações na Lei da Gravidade, e não a energia escura, causam a aceleração do universo.

Em apoio à teoria atual, outra equipe afirmou já ter encontrado indícios independentes da existência da energia escura - veja Descoberta primeira evidência da existência da Energia Escura.

Bibliografia:Beam profile sensitivity of the WMAP CMB power spectrum

U. Sawangwit, T. Shanks

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

September 2010

Vol.: 407, Issue 1, pages L16-L20

DOI: 10.1111/j.1745-3933.2010.00894.x