Engana-se quem pensa que a época das grandes descobertas já passou. Ainda hoje, muitas questões continuam sendo mistérios para a ciência.

De acordo com as lendas que circulam pelo meio científico, o físico britânico Lord Kelvin

teria dito, em 1900, que não havia mais nada para ser descoberto pela Física naquela época e que, a partir de então, a ciência só poderia ser aperfeiçoada, com medições cada vez mais precisas. Porém, bastaram algumas décadas para que a declaração de Kelvin fosse refutada.Durante a primeira metade do século XX, os alicerces da Física Quântica começaram a ser construídos por nomes de peso, como Einstein, Planck, Bohr e Heinsenberg. Depois disso, ninguém se arriscou a repetir que já sabemos tudo sobre o universo. E, cada vez mais, avanços científicos abrem áreas novas, que precisam ser entendidas.

Quer uma prova? Pois então vamos a alguns mistérios que ainda não são completamente compreendidos pela ciência.

1. Energia escura e o nosso universo

Mesmo que a gravidade empurre tudo para o centro do nosso universo, ele continua se expandindo. Para explicar isso, astrofísicos sugeriram a presença de uma energia invisível e que se contrapõe à força da gravidade.
Conhecida como energia escura, essa constante cosmológica é tida como uma propriedade inerente do próprio espaço. À medida que o espaço se expande, mais espaço é criado e, consequentemente, mais energia escura.
E não é só isso. Com base nas observações da taxa de expansão do universo, cientistas estimam que mais de 70% do universo é composto por energia escura. Entretanto, ninguém sabe como constatar de fato a presença dessa energia.

2. Matéria escura compõe 84% do universo

Mais uma curiosidade sobre o nosso universo: 84% da matéria presente em nosso universo não emite e sequer absorve luz. A matéria escura, como é chamada, não pode ser vista diretamente e ainda não pôde ser detectada de maneira indireta. Porém, cientistas acreditam na existência dessa matéria graças aos efeitos gravitacionais que atuam na radiação e estrutura do universo, além da matéria visível.
Matéria escura, em azul, circulando a Via Láctea (Fonte da imagem: ESO/L. Calçada)
Acredita-se que esse tipo de matéria seja composta por partículas conhecidas como WIMPs, acrônimo que significa “Weakly Interacting Massive Particles”, ou seja, “Partículas Massivas de Interação Fraca”, em tradução livre. Porém, até o momento, nenhuma dessas partículas foi detectada.

3. Existem universos paralelos?

Expansão e criação de novos universos: o X vermelho indica o fim da inflação (Fonte da imagem: Starts With a Bang)

E como se já não tivéssemos problemas suficientes aqui na Terra, cientistas surgiram com o conceito de multiverso, ou seja, diversos universos paralelos coexistindo sem que um tenha contato com o outro. Se quiser saber mais sobre uma das teorias que corroboram essa ideia, leia o artigo “Universos paralelos: afinal, que piração é essa?”.

4. Por que tem mais matéria do que antimatéria?

Essa é uma das perguntas cuja resposta está longe de ser respondida. Sabemos que, quando uma partícula de matéria se encontra com sua contraparte, as duas desaparecem. Entretanto, muitos acreditam que, durante o Big Bang, a mesma quantidade de matéria e antimatéria foi formada.
Mas se isso realmente acontecesse, prótons teriam sido aniquilados com antiprótons, nêutrons com antinêutrons e assim por diante. O universo não teria sido criado e você não estaria aqui, lendo este artigo. Por isso, há a especulação de que exista muito mais matéria do que antimatéria no universo. Mas, se isso for verdade, ninguém sabe explicar como ou por que tudo aconteceu dessa forma.

5. O destino do universo

O universo está em expansão. Mas esse processo terá um fim? Bem, existem algumas respostas para essa possibilidade e, basicamente, ela depende de uma variável cujo valor é desconhecido: a medida da densidade de matéria e energia no espaço. Com base nisso seria possível estipular, com clareza, a forma do universo.
Energia escura pode definir o futuro do universo (Fonte da imagem: NASA)
O universo pode ser fechado, como a forma de uma esfera e, caso não haja a tal energia escura, ele eventualmente começará a encolher novamente, num processo inverso ao do Big Bang e conhecido como Big Crunch. Caso a energia escura exista de fato, esse universo esférico se expandirá eternamente.
De maneira alternativa, pode ser que o universo seja curvo e aberto, como a superfície de uma sela para montar cavalos. Se esse for o caso, o universo pode estar caminhando para dois processos conhecidos como Big Freeze e Big Rip, ou seja, primeiro, a aceleração do universo fará com que ele acabe desfazendo galáxias e estrelas, deixando matéria fria e abandonada. Depois, a aceleração cresceria tanto que poderia até mesmo superar a força que mantém os elementos de um átomo em seus devidos lugares, destruindo-o completamente.
Linha do tempo do nosso universo, desde o seu surgimento (Fonte da imagem: NASA)
Para finalizar, o universo pode ter uma estrutura planar, de maneira similar a uma mesa que se expande para todas as direções. Caso a energia escura não exista nesse modelo, o universo reduziria a aceleração de sua expansão aos poucos, até parar completamente. Mas se a energia escura existir, tudo terminaria sendo destruído com o Big Rip.

6. Medições destroem ondas quânticas

O mundo subatômico é estranho. As leis da Física são outras e tudo se comporta de maneira bastante esquisita para os nossos padrões. Para começar, as partículas não se comportam como pequenas esferas, mas como ondas que ocupam certa área. Sendo assim, propriedades como localização e velocidade de uma partícula são medidas em probabilidades, um intervalo de valor que a partícula pode ocupar.
Porém, o inesperado acontece quando alguém tenta medir com exatidão uma de suas propriedades: a partícula deixa de ser uma função de onda e passa a ter uma só localização ou velocidade, por exemplo. Mas como e por que essa onda se desfaz, ninguém sabe.
Read More »

O Universo em toda a sua extensão oferece um vasto campo de estudo e especulação para astrônomos e cientistas. E quanto mais a ciência avança e novas descobertas são feitas mais perguntas surgem sobre o funcionamento do Espaço, sobre a nossa própria origem e até mesmo sobre as possibilidades do Universo chegar ao fim.

Alguns dos mistérios que intrigam os pesquisadores envolvem fenômenos que fogem da compreensão e que levantam dúvidas sobre as razões de suas peculiaridades. É o caso da galáxia em formato retangular e do campo magnético em parte da crosta lunar. Descubra as dez principais perguntas sobre o Universo que ainda tiram o sono de muitos astrônomos e cientistas nos dias de hoje.

1. O que é a matéria escura?

No modelo cosmológico aceito pela comunidade científica, o Universo é composto por energias e partículas que interferem na gravidade, expansão e aceleração do Espaço. Acredita-se que 73% da densidade se constituem de energia escura, que teria o efeito de pressão negativa sobre o Universo; e 23% de matéria escura, que hipoteticamente tem efeitos gravitacionais em matérias visíveis.
Por ser completamente invisível para telescópios e por não emitir luz nem radiação eletromagnética, a matéria escura é extremamente difícil de ser estudada. Os cientistas especulam que ela seja composta de partículas subatômicas diferentes daquelas das matérias visíveis, mas seu efeito gravitacional é perceptível nos movimentos de galáxias e estrelas.
Um dos principais recursos para o estudo da matéria escura é o projeto AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) na Estação Espacial Internacional, que coleta dados sobre o fluxo de raios cósmicos na órbita da Terra. Leia mais aqui sobre essa pesquisa científica.

2. O magnetismo nas crateras da Lua

Um dos maiores mistérios da Lua, assim como a sua origem e formação, é a presença de campos altamente magnetizados na superfície, mas apenas em algumas partes da crosta e não em sua totalidade. A região da bacia do Polo Sul-Aitken, onde se encontra a maior cratera na superfície da Lua, apresenta também a maior concentração de magnetismo do satélite e tem despertado a atenção dos cientistas.
Fonte da imagem: Reprodução/Smithsonian.com
Acredita-se que essa grande cratera foi formada pelo impacto de um asteroide de 200 quilômetros de extensão, há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás. Esse asteroide pode ter deixado uma quantidade enorme de alguma forma de ferro, que se espalhou de maneira irregular pela crosta lunar, produzindo essas anomalias magnéticas ainda hoje detectadas.
Os cientistas especulam também se a Lua tinha algum tipo de campo eletromagnético depois da sua formação, que estaria presente inclusive no evento do grande impacto do asteroide, mas que foi desaparecendo ao longo do tempo. Simulações por computador indicam que o campo lunar de fato existiu e que o magnetismo encontrado em regiões da superfície faz parte tanto de materiais do espaço quanto de restos do campo eletromagnético que ainda resistem no satélite.

3. A galáxia retangular

A galáxia anã LEDA 074886, detectada em 2012, está localizada a 70 milhões de anos-luz, mas mesmo à longa distância, ela chama a atenção pelo seu aspecto retangular. As galáxias em geral têm formato oval, como discos, elipses tridimensionais, às vezes até com curvaturas irregulares, mas essa nova galáxia tem uma aparência bastante peculiar, com cantos mais definidos.
Fonte da imagem: Reprodução/Smithsonian.com
De acordo com algumas especulações, o aspecto retangular pode ser resultado da colisão de duas galáxias em formato espiral. A LEDA 074886 pode ser vista como um retângulo ou até mesmo se assemelhando a um diamante, mas apresenta um disco de orientação circular no centro. Acredita-se que a galáxia deve perder seus cantos duros ao longo de bilhões de anos.

4. O problema de lítio

O lítio é um dos elementos, junto com o hélio e o hidrogênio, que deveria ser abundante no Universo por estar diretamente ligado aos processos de síntese nuclear. Porém, a observação de estrelas antigas, formadas de material similar àquele que produziu o Big Bang, revelou uma quantidade de lítio muito inferior do que previam os modelos teóricos. A pouca quantidade do elemento nas estrelas ficou conhecida no meio científico como “problema de lítio”.
Novas pesquisas indicam que parte desse lítio pode estar misturada ao centro das estrelas, fora da vista de telescópios. Ao mesmo tempo, no campo teórico, pesquisadores sugerem que áxions, partículas subatômicas hipotéticas, podem ter absorvido prótons e reduzido a quantidade de lítio criada logo após o Big Bang.

5. A reciclagem do Universo

Nos anos mais recentes, os astrônomos notaram que as galáxias formam novas estrelas a uma taxa que parece consumir mais matéria do que elas pareciam ter. Um novo estudo com galáxias distantes pode ter encontrado a resposta a este mistério. As galáxias parecem atrair de volta para o seu centro um gás que elas mesmo produzem, o que pode resolver a questão da origem da matéria bruta na formação de novas estrelas.

6. As bolhas de radiação no centro da Via Láctea

O telescópio Fermi, capaz de detectar raios gama no espaço, detectou em 2010, gigantescas bolhas que emanam, em direções opostas, a partir do centro da Via Láctea. Essas estruturas se estendem a 20 mil anos-luz para cima e para baixo do plano espacial.
Fonte da imagem: Reprodução/Smithsonian.com
Os cientistas têm especulado que essa radiação pode ser resultado do choque de estrelas sendo consumidas pelo enorme buraco negro do centro da galáxia.

7. Por que as pulsares pulsam?

As estrelas de nêutrons pulsares têm a particularidade de emitir radiação eletromagnética em intervalos regulares, como o feixe de luz em rotação de um farol. Apesar de a primeira pulsar ter descoberta em 1967, os cientistas ainda tentam decifrar as causas dos pulsos de energia. Observou-se que correntes magnéticas influenciam no desalinhamento dos polos e na emissão de radiação, mas ainda não há explicação para a flutuação magnética que movimenta as pulsares.

8. Estamos sozinhos?

A pergunta que não quer calar: será que estamos sozinhos no Universo? Em 1961, o astrofísico Frank Drake postulou uma equação polêmica sugerindo que, levando em conta diversos fatores, a probabilidade de existir vida em outro lugar é extremamente alta. Drake contabilizou a formação de novas estrelas, a quantidade de estrelas com planetas, a combinação de condições para a existência de vida, entre outras especificações. Ainda não encontramos vida em nenhum canto da galáxia, mas isso não significa que devemos perder as esperanças.

9. O fim do Universo

Os teóricos acreditam que o Universo começou com o Big Bang, mas há muitas dúvidas ainda de como ele vai acabar. Não é possível saber se o Universo continuará se expandindo até o ponto da desagregação de toda a matéria, o Big Rip, ou se a expansão irá cessar e o plano espacial entrar em processo de condensação, o chamado Big Crunch.

10. Universos paralelos

Podemos não estar sozinhos e podemos não ser únicos. A teoria de pesquisadores físicos é de que podemos estar em um multiverso, com outros universos paralelos. A especulação sugere  pensar o nosso universo como um bolha, como um globo de neve, e que outros universos alternativos existem dentro de suas próprias bolhas. Apesar de ser um conceito bem próximo de clássicos da ficção científica, astrônomos procuram evidências que indiquem pontos de colisão entre os universos.
Read More »