<sect1 id="ai-darkmatter">

<sect1info>
<author
><firstname
>Jasem</firstname
> <surname
>Mutlaq</surname
> <affiliation
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</address
></affiliation>
</author>
</sect1info>

<title
>Matéria negra</title>
<indexterm
><primary
>Matéria negra</primary>
</indexterm>

<para
>Os cientistas estão agora muito confortáveis com a ideia que 90% da massa do universo está em uma forma de matéria que não pode ser vista. </para>

<para
>A despeito de amplos mapas do universo próximo que cobrem o espectro de rádio até raios gama, temos conta de apenas 10% da massa que deve estar lá fora. Como Bruce H. Margon, um astrônomo da Universidade de Washington, disse ao New York Times em 2001: <quote
>é uma situação muito embaraçosa admitir que não podemos encontrar 90% do universo.</quote
> </para>

<para
>O termo usado para essa <quote
>massa perdida</quote
> é <firstterm
>matéria negra</firstterm
>, e estas duas palavras resumem muito bem tudo que sabemos sobre isto até agora. Sabemos que existe <quote
>matéria</quote
>, porque podemos ver os efeitos de sua influencia gravitacional. De qualquer forma, a matéria não emite qualquer radiação eletromagnética detectável, portanto é <quote
>escura</quote
>. Existem várias teorias para justificar a massa perdida, passando por partículas subatômicas exóticas, uma população de buracos negros isolados, até menos exóticos duendes marrons e brancos. O termo <quote
>massa perdida </quote
> pode ser enganador, pois a massa não está perdida, apenas é leve. Mas o que exatamente é matéria negra e como sabemos realmente que existe se não podemos vê-la? </para>

<para
>A estoria começou em 1933 quando o astrônomo Fritz Zwicky estava estudando os movimentos de um enorme e distante ajuntamento de galáxias, especificamente o agrupamento Coma e o agrupamento Virgem. Zwicky estimou a massa de cada galáxia no agrupamento baseado em sua luminosidade, e adicionou a massa de toda a galáxia para ter uma massa total do agrupamento. Ele fez então uma segunda estimativa independente da massa do agrupamento, baseado o afastamento em velocidade das galáxias individuais no agrupamento. Para sua surpresa, esta segunda <firstterm
>massa dinâmica</firstterm
> estimada era <emphasis
>400 vezes</emphasis
> maior que a estimativa baseada na luz da galáxia. </para>

<para
>Ainda que a evidência fosse forte na época de Zwicky, apenas nos anos de 1970 os cientistas começaram a explorar esta discrepância abrangentemente. Foi nesta época que a existência da matéria negra começou a ser considerada seriamente. A existência de tal matéria não apenas resolveria o deficit de massa nos aglomerados de galáxias; traria também maiores consequências na evolução e destino do próprio universo. </para>

<para
>Outro fenômeno que sugeria a necessidade de matéria negra é a curva rotacional das <firstterm
>galáxias espirais</firstterm
>. Galáxias espirais contém uma grande população de estrelas que orbitam o centro galáctico em órbitas circulares próximas, muito semelhante a planetas orbitando uma estrela. Como órbitas planetárias, as estrelas com órbitas galáticas grandes deveriam ter velocidades orbitais menores (isto é apenas uma aplicação da terceira lei de Kepler). Realmente, a terceira lei de Kepler apenas se aplica a estrelas perto do perímetro de uma galáxia espiral, porque assume que a massa contida em uma órbita é constante. </para>

<para
>Contudo, astrônomos fizeram observações das velocidades orbitais de estrelas nas partes externas de um grande numero de galáxias espirais e nenhuma delas seguia a terceira lei de Kepler conforme o esperado. Em vez de cair em raios largos, as velocidades orbitais permaneciam deveras constantes. A implicação é que a massa contida por órbitas de raios largos aumenta, mesmo para estrelas que aparentemente estão próximas da beirada da galáxia. Enquanto elas estão próximas a beirada da parte luminosa da galáxia, a galáxia tem um perfil de massa que aparentemente continua bem alem das regiões ocupadas pelas estrelas. </para>

<para
>Aqui está outra forma de pensar sobre isso: considere as estrelas próximas ao perímetro de uma galáxia espiral, com velocidades orbitais típicas observadas de 200 km por segundo. Se a galáxia consistisse somente de matéria que podemos ver, estas estrelas muito rapidamente voariam para fora da galáxia, porque as suas velocidades orbitais são quatro vezes maiores que a velocidade de escape da galáxia. Como as galáxias aparentemente não estão se partindo, deve haver massa na galáxia que desconhecemos, quando adicionamos tudo que podemos ver. </para>

<para
>Várias teorias apareceram na literatura para dar conta da massa perdida como <acronym
>WIMP</acronym
> (Weakly Interacting Massive Particles), <acronym
>MACHO</acronym
>s (MAssive Compact Halo Objects), buracos negros primordiais, neutrinos pesados, e outras; cada uma com seus pros e contras. Nenhuma teoria isolada foi ainda aceita pela comunidade astronômica, porque não temos até agora os meios para testar uma teoria contra outra conclusivamente.</para>

<tip>
<para
>Você pode ver os agrupamentos de galáxias que o Professor Zwicky estudou para descobrir a matéria negra. Use a janela encontrar objeto do &kstars; <keycombo
><keycap
>&Ctrl;</keycap
><keycap
>F</keycap
></keycombo
>) para centralizar em <quote
>M 87</quote
> para encontrar o agrupamento Virgem, e em <quote
>NGC 4884</quote
> para encontrar o agrupamento Coma. Você pode precisar aproximar para ver as galáxias. Note que o agrupamento Virgem parece ser muito maior no céu. Na realidade, Coma é o agrupamento maior; ele parece menor apenas por estar bem mais longe. </para>
</tip>
</sect1>
