Estes resultados, obtidos graças a medições de precisão sem precedentes, reativam a busca para desvendar o mistério desta matéria elusiva.
Há várias décadas, a matéria escura representa um dos maiores enigmas da astrofísica moderna. Este componente invisível constituiria aproximadamente 85% de toda a matéria do Universo, mas a sua natureza permanece obstinadamente misteriosa. Nenhum instrumento conseguiu ainda detetá-la diretamente. Perante este impasse, alguns cientistas propuseram teorias alternativas que questionam a nossa compreensão da própria gravitação.
Entre estas abordagens, a teoria MOND (para Modified newtonian dynamics, ou "dinâmica newtoniana modificada") é a mais conhecida. Proposta nos anos 1980, parte de uma constatação: nas regiões mais afastadas do centro das galáxias, as estrelas sofrem uma atração gravitacional extremamente fraca. Elas estão portanto sujeitas a acelerações muito baixas. A teoria MOND sugere que, nestas condições extremas, as leis da gravitação de Newton não se aplicariam mais tal como são e deveriam ser modificadas.
Esta ideia parecia sedutora porque permitia reproduzir as curvas de rotação observadas em muitas galáxias. Estas curvas, que descrevem a velocidade das estrelas em função da sua distância ao centro galáctico, permanecem geralmente planas - ou seja, a velocidade mantém-se constante mesmo muito longe do centro - enquanto a teoria newtoniana clássica prevê uma diminuição. A MOND explicaria esta particularidade sem necessidade de invocar matéria invisível.
Graças às observações do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA), este novo estudo revela que a curva de rotação da nossa própria galáxia, a Via Láctea, apresenta uma diminuição progressiva da velocidade a grandes distâncias do centro galáctico. Este comportamento muda tudo. Ao contrário das curvas planas observadas noutras galáxias, a Via Láctea mostra um decréscimo. E é precisamente aí que a teoria MOND já não funciona.
Ilustração do observatório espacial Gaia.
Crédito: ESA
Os cientistas compararam sistematicamente as previsões de diferentes modelos teóricos com os dados do Gaia. O veredicto é inapelável: um modelo incluindo matéria escura consegue reproduzir fielmente a diminuição observada, enquanto a teoria MOND não o consegue. Mesmo ajustando os parâmetros do modelo MOND de forma extrema - atribuindo por exemplo massas irreais a certos componentes galácticos - a teoria permanece incompatível com as observações.
Mais problemático ainda para a MOND: o parâmetro fundamental desta teoria, supostamente uma constante universal válida para todas as galáxias, deveria ter um valor muito diferente para a Via Láctea em comparação com outras galáxias estudadas.
Estes resultados reforçam portanto a hipótese da matéria escura como explicação mais sólida e coerente da estrutura e dinâmica da nossa galáxia. No entanto, o mistério da sua natureza exata permanece inteiro, e os físicos continuam os seus esforços para a identificar através de experiências de deteção direta e futuras observações espaciais.