Como um efeito previsto por Einstein em 1916 vai ajudar um telescópio em 2027
O telescópio espacial Nancy Grace Roman, da NASA, vai iniciar suas operações científicas só em 2027 e promete ajudar os cientistas a desvendarem os segredos da misteriosa matéria escura. Para isso, o observatório vai trabalhar com as chamadas lentes gravitacionais, um fenômeno previsto pelo físico Albert Einstein há mais de 100 anos em sua Teoria da Relatividade Geral.
O que torna a matéria escura tão intrigante é que, apesar de compor quase 85% da matéria do universo, ela não interage com a luz. Isso significa que, além de ser invisível, a matéria escura não pode ser feita de elétrons, prótons e nêutrons — as partículas que formam os átomos da matéria “comum”. Mesmo assim, a matéria escura ainda é capaz de curvar a luz.
Isso ocorre devido à gravidade, uma das quatro forças fundamentais do universo.
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A Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, diz que tudo que tem massa causa alguma curvatura no tecido do espaço-tempo, e a luz deve acompanhar tal distorção.
Por isso, a matéria escura pode influenciar as lentes gravitacionais, que surgem quando alguma fonte de luz ao fundo passa por algum objeto massivo, como uma galáxia.
Se você pensou que isso faz com que a luz seja curvada devido à massa do objeto, acertou.
É aqui que está o segredo: as lentes gravitacionais podem revelar muito sobre o objeto em questão e, consequentemente, sobre a matéria escura — se a lente em questão for uma galáxia, ela pode indicar como é a distribuição da misteriosa matéria ali, por exemplo.
Telescópio espacial Nancy Grace Roman em ação
“Embora algumas propriedades da matéria escura sejam conhecidas, nós essencialmente não fazemos ideia do que a forma. O [telescópio] Roman vai nos ajudar a identificar como a matéria escura é distribuída em pequenas escalas e, principalmente, a natureza das suas partículas”, explicou Tansu Daylan.
Daylan é coautor do novo estudo na The Astrophysical Journal que descreve como o telescópio e as lentes gravitacionais podem ajudar na tarefa.
Segundo Daylan e seus colegas, os futuros levantamentos do telescópio Roman podem revelar até 160 mil lentes gravitacionais; eles estimam que, destas, aproximadamente 500 devem ser bons objetos de estudo da matéria escura.
Cada uma das imagens do Roman vai ser quase 200 vezes maior que aquelas produzidas pelo célebre telescópio Hubble, que completou 35 anos.
“Encontrar lentes gravitacionais e ser capaz de detectar aglomerados de matéria escura nelas é um jogo de pequenas probabilidades. Com o Roman, podemos jogar uma grande rede e esperar ter sorte com frequência”, disse Bryce Wedig, autor que liderou o novo estudo. “Não veremos a matéria escura nas imagens — ela é invisível — mas podemos medir seus efeitos”, finalizou.
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