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Matéria escura, o que é? Origem, características e curiosidades

A matéria escura compõe quase 90% do Universo, sendo um tipo de energia ainda estudado pela Física e pela Cosmologia no espaço sideral.

Em primeiro lugar, matéria escura é uma forma de matéria que não interage com a matéria comum, nem consigo mesma. Sendo assim, somente possui interação gravitacional, o que a torna inferível a partir de efeitos gravitacionais. Além disso, depende de matéria visível, como estrelas, galáxias e aglomerado de galáxias para ser vista.

Sobretudo, parte dos estudos da Cosmologia, mas existem diversas hipóteses sobre a matéria escura porque ainda é um campo prematuro. Apesar disso, pode-se descartas diversos materiais da categoria de matéria escura, como exemplo toda matéria bariônica. Ou seja, a matéria escura não é nada que tenha formação com prótons, nêutrons e elétrons.

Basicamente, caso fosse composta por esses elementos seria de fácil identificação por parte dos cientistas, o que não é a situação. Ademais, não é o mesmo que antimatéria, porque não apresenta raios gama a partir do choque com matéria. No geral, existem algumas teorias diversas sobre matéria escura, podendo esta ser quente, fria ou morna.

Em resumo, existem diferenças em cada uma dessas. Por exemplo, a matéria escura fria apresenta partículas que se movem lentamente em relação à velocidade da luz e interagem pouco com a matéria normal. Mais ainda, possuem radiação eletromagnética. Por outro lado, a matéria escura quente é o extremo oposto, viajando muito próximas à velocidade da luz.

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Matéria escura, o que é? Origem, características e curiosidades

Origem e história da matéria escura

A princípio, a discussão sobre a matéria escura na Ciência começou a partir do Telescópio Espacial Hubble, no final da década de 1990. Em resumo, sua utilização trouxe novas observações sobre objetos distantes. Desse modo, os astrônomos perceberam que o Universo em épocas remotas se expandia mais lentamente do que acontece hoje em dia.

Porém, explicar e calcular essa expansão tornou-se um desafio, em especial porque os cientistas acreditavam que a taxa de expansão do Universo diminuiria. Sobretudo, isso acontecia por causa da gravidade de grandes estruturas como as galáxias. Apesar disso, formularam três teorias possíveis para explicar o fenômeno.

Desse modo, uma das teorias trouxe uma versão da teoria da gravidade de Einstein, sobre a “constante cosmológica”. Em resumo, Albert Einstein foi o primeiro a perceber que o espaço vazio teria elementos, diferente do que pensavam anteriormente. A partir disso, ele teorizou que haveriam propriedades, principalmente a possibilidade de expansão desse espaço.

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Ademais, ao atualizar sua teoria da gravidade percebeu que o espaço vazio poderia emitir sua própria energia, o que explicaria suas transformações. Basicamente, como essa energia faz parte do próprio espaço, ela não se perde com a expansão natural do Universo. Mais ainda, torna-se mais rápida, o que comprovou a teoria de Einstein em partes.

Como consequência, conclusões novas surgiram, como a de que essa energia surge à medida que o Universo se expande e aumenta. Ou seja, acontece de forma semelhante à energia cinética produzida a partir da energia gravitacional. No entanto, essa produção acaba impulsionando a velocidade de expansão do Universo.

Por fim, chama-se essa energia de energia escura, diretamente relacionada à matéria escura. Posteriormente, os cientistas conseguiram estipular um número correspondente à quantidade dessa matéria escura no Universo. Dessa forma, estima-se que cerca de 68% do Universo é composto por energia escura.

Curiosidades

1) A matéria que conhecemos corresponde a 5% do planeta

Fotografia do espaço

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Em resumo, o que vemos e conhecemos, desde os planetas até os próprios seres humanos, é apenas 5% do Universo. Sendo assim, o que não vemos é a energia escura. Ademais, o resto dessa porcentagem de 68% e 5% é a matéria escura.

2) Os axions são modelos de matéria escura

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Em resumo, axions são um tipo de partícula hipotética que raramente interage com matéria normal. A princípio, a proposta da sua existência aconteceu há mais de 40 anos, mas não há comprovação sobre sua existência no Universo. Apesar disso, é a melhor explicação para a matéria escura.

3) Neutralinos, neutrinos estéreis e gravitinos enquanto matéria escura

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Também hipotéticas, essas partículas são possíveis ingredientes da composição da matéria escura. Sobretudo, são propostas por uma teoria da Física de Partículas. Além disso, os neutrinos estéreis e gravitinos também seriam possíveis compostos da substância, mas não há comprovações.

4) Estrelas anãs marrons e buracos negros

Fotografia do espaço

No geral, estima-se que a matéria escura surja a partir de estrelas anãs marrons e buracos negros. Em resumo, os cosmólogos entendem que esses corpos celestes originam a matéria escura a partir da emissão de energia escura no Universo.

5) Um dos maiores mistérios do Universo

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Basicamente, a existência da matéria escura é um grande mistério do Universo, e também um desafio para a Cosmologia. Desse modo, cientista buscam provar sua existência para explicar o que existe no espaço sideral há anos, mas ainda é inconclusivo. No entanto, o desenvolvimento de novas tecnologias e as explorações astronômicas apresentam outras perspectivas para o tema.

6) Descobertas notáveis sobre matéria escura

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Em resumo, Christian Doppler descobri em 1942 uma informação valiosa sobre a teoria da matéria escura. Nesse sentido, ele observou que o som emitido por uma fonte em movimento apresentava uma frequência maior para um observador parado quando o objeto se aproximava. Por outro lado, teria uma frequência inferior quando o objeto se distanciava.

Desse modo, o efeito Doppler tornou-se válido para fenômenos ondulatórios, fundamental para determinar a velocidade da fonte de radiação das galáxias. Posteriormente, utilizou-se dessa teoria para descobrir a matéria escura e energia escura no Universo.

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7)  Por que matéria escura?

Fotografia do espaço

Basicamente, esse nome surge porque torna-se matéria a partir do momento em que se pode medir sua existência por meio da força gravitacional que ela exerce. Por outro lado, chama-se de escura porque não há emissão de luz, o que dificulta sua detecção.

8) Diferença na massa

Fotografia do espaço

Primeiramente, na década de 1930, o astrônomo Fritz Zwicky calculou a massa de algumas galáxias. Porém, percebeu que algumas eram 400 vezes maior do que sugeriam as estrelas em observação. Basicamente, essa diferença surge em decorrência da massa de matéria escura.

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9) Pedaços de chocolate

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Quando se diz que a matéria escura corresponda a quase 90% do Universo, significa que as galáxias conhecidas pelo homem são somente pedaços de chocolate na cobertura de um bolo de aniversário. Em outras palavras, corresponde a pequenos detalhes, como janelas em prédios imensos.

10) Matéria escura não é o mesmo que buraco negro

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Apesar dos buracos negros primordiais serem uma teoria para a origem da matéria negra, em especial pela emissão de energia, ambos são diferentes. Desse modo, esse elemento é um componente do Universo enquanto o buraco negro é um objeto astrofísico. Por fim, chama-se de negro porque ele possui um campo gravitacional tão forte que não permite que a luz escape.

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E aí, aprendeu sobre matéria escura? Então leia sobre Sangue doce, o que é? Qual a explicação da Ciência

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