Matéria escura - há um sentimento crescente de que estamos chegando perto de descobrir a verdadeira natureza dessas coisas esquivas. Pelo menos, estamos realizando uma série de experimentos que parecem (em bases teóricas) ter a capacidade de identificá-lo - e se não o fizerem ... bem, talvez seja hora de repensar todo o jogo.
Existem dois requisitos indiscutivelmente bastante separados para a matéria escura para dar sentido ao nosso conjunto de dados atual e ao nosso esquema teórico para o universo. Em primeiro lugar, o Modelo Padrão de cosmologia (Lambda-Cold Dark Matter) exige que 96% do universo seja composto de coisas de natureza desconhecida que não possam ser observadas diretamente.
Cerca de dois terços desse material desconhecido não podem ser matéria, pois aparentemente cresce à medida que o universo cresce - então chamamos isso de energia escura. O componente restante chamamos de matéria escura, uma vez que representa um componente do lado escuro que é capaz de gerar gravidade. Mas é isso aí. Nesse contexto, a matéria escura é invocada para equilibrar a matemática - dentro de um conjunto de fórmulas que já estão exigindo credibilidade nos dizendo que 96% do universo é invisível e indetectável. Então, se isso era tudo o que havia para argumentar a favor da matéria escura, você seria justificado se se sentisse um pouco cético.
Mas o segundo requisito para a matéria escura é muito mais fundamentado na observação sonora e na física convencional. As galáxias - e a maneira como as galáxias se agrupam e interagem dinamicamente - não fazem sentido se forem compostas apenas pelos tipos visíveis e outros tipos de matéria conhecidos que estão dentro deles. A própria Via Láctea está girando de uma maneira que resultaria em grande parte dela se separando, se não houvesse matéria invisível adicional gerando atração gravitacional adicional. Portanto, existem boas razões para pensar que realmente poderia haver algo mais por aí.
Houve uma briga recente sobre matéria escura nas galáxias anãs - embora isso se refira principalmente às partículas de matéria escura se agruparem no centro ou se são partículas energéticas zunindo por toda a galáxia. Aparentemente, os dados se encaixam melhor no último cenário, que desafia a visão predominante de que a matéria escura é "fria" e propensa a aglomerações.
Uma revisão recente da literatura sobre Arxiv fornece uma cobertura abrangente do status atual da ciência da matéria escura. Os dados iniciais da sonda PAMELA, mostrando um fluxo de raios cósmico anômalo, encorajaram especulações de que isso poderia resultar da aniquilação ou deterioração da matéria escura. Essa teoria não recebeu amplo apoio, mas essa especulação foi revivida mais recentemente com o FERMI-LAT encontrando fluxos inesperados de pósitrons (ou seja, antimatéria) - seguido por um anúncio de que o FERMI-LAT e outros telescópios realizarão uma busca dedicada por linhas de raios gama surgindo da aniquilação ou decadência da matéria escura. Presume-se aqui - ou pelo menos a hipótese - que a matéria escura possa ser destruída dentro dos centros quentes, densos e dinâmicos das galáxias, incluindo nossa galáxia.
Portanto, a ciência espacial poderia fornecer pelo menos evidências circunstanciais para um dos maiores mistérios da ciência espacial - embora todas as descobertas até o momento sejam inconclusivas, na melhor das hipóteses.
Experimentos baseados na Terra estão procurando evidências mais diretas da natureza das partículas da matéria escura. Por exemplo, o Large Hadron Collider está procurando sinais de assinaturas de supersimetria de partículas. O neutralino hipotético se ajustaria perfeitamente às características hipotéticas de uma partícula de matéria escura (partícula que interage fracamente com outra matéria, possui carga neutra, é estável em escalas cósmicas de tempo e não possui carga de cor), mas não há sinais do neutralino, ou qualquer coisa claramente supersimétrica até agora.
Também existem experimentos, como DAMA / LIBRA, minas de carvão no fundo e similares, projetados para identificar diretamente partículas maciças fracamente interativas - embora, novamente, os resultados até o momento sejam todos um pouco inconclusivos.
E "tudo um pouco inconclusivo" é uma afirmação que representa adequadamente o estado atual da ciência da matéria escura - continuamos confiantes de que há algo lá fora, mas (jogo obrigatório de palavras que vem) permanecemos tanto no escuro como sempre sobre o que exatamente é.
Leitura adicional: Capoziello et al. O problema da matéria ausente: da pesquisa da matéria escura a hipóteses alternativas.
