O que é energia escura? - Médico - 2023

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O que sabemos sobre o Universo aponta na direção que Isso nasceu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás do Big Bang, um evento em que toda a matéria e energia que daria origem ao que é agora o Cosmos foi condensada em uma singularidade, uma região de espaço-tempo sem volume, mas de densidade infinita.

E dessa singularidade, uma explosão. E por causa dessa explosão, o Universo, depois de tantos bilhões de anos, continua a se expandir. A cada momento que passa, há mais Universo no Universo. E já sabemos disso há muito tempo.

Também pensamos que, reunindo o que sabemos sobre a gravidade, essa expansão teria que ser cada vez mais lenta. Por simples atração gravitacional entre os elementos materiais que compõem o Cosmos, a expansão do Universo teve que desacelerar. Mas, nos anos 90, uma descoberta nos fez ter que reformular tudo: o Universo está se acelerando.

Essa expansão acelerada do Cosmos era impossível do ponto de vista matemático. Portanto, ou estávamos medindo tudo errado (que foi descartado) ou existe algo invisível aos nossos olhos que está vencendo a batalha contra a gravidade. E demos a ela um nome e um sobrenome: energia escura.

Recomendamos que você leia: "Os 20 maiores mistérios da Astronomia (e do Universo)"

O que exatamente é energia escura?

A energia escura é o motor da expansão acelerada do Universo. Apontar. Esta é a definição que você deve seguir. Mas, obviamente, devemos nos colocar em contexto para entender exatamente o que essa afirmação significa.

Com as leis da gravidade de Newton e a relatividade geral de Einstein, vivíamos em paz. Tudo parecia estar funcionando corretamente no Universo. E é que as galáxias, estrelas e planetas responderam muito bem a ambas as teorias.

Mas o que houve? Bem, nós acordamos deste sonho. As coisas não estavam funcionando. Na década de 1990, ao investigar supernovas localizadas em galáxias distantes, percebemos algo que mudaria o mundo da astronomia para sempre.

E é que todas as galáxias estão se separando de nós cada vez mais rápido. Isso não fazia sentido. E, ou estávamos em uma região totalmente única do Universo (deve ser a incrível coincidência que todos que vemos ao nosso redor se comportam assim) ou, mais obviamente, algo estava errado na equação. E assim é.

Não é que as galáxias estejam se afastando diretamente de nós. Ou seja, eles não se movem como um carro pode se mover. O que acontece é que o espaço entre eles está crescendo cada vez mais. Digamos que um novo espaço-tempo está sendo constantemente "fabricado".

Mas isso é impossível com o que sabemos sobre atração gravitacional. E, de fato, a expansão do Universo, devido à atração gravitacional entre os elementos do Cosmos, deve ser cada vez mais lenta. E não. O que vemos é que galáxias estão se movendo cada vez mais rápido umas das outras.

Essa expansão acelerada só é palpável no espaço entre as galáxias, pois dentro delas, a própria gravidade, entre os bilhões de estrelas que as compõem, é responsável por manter a coesão gravitacional.

Mas lá fora, no espaço intergaláctico deve haver algo que esteja lutando contra a gravidade e que, uma vez que a expansão está se acelerando, ela definitivamente está ganhando. Mas, apesar disso, não somos capazes de detectar ou ver.

Essa energia invisível que está funcionando como motor da expansão acelerada do Universo e que está constantemente lutando contra a gravidade mas, ao mesmo tempo, equilibrando-a, conhecemos, desde os anos 90, como energia escura.

Recomendamos a leitura: "O que é matéria escura?"

Onde está a energia escura e como sabemos que ela existe?

Em resumo, Está em toda parte e sabemos que existe porque, caso contrário, o Universo não poderia estar se expandindo rapidamente. Mas vamos nos aprofundar em ambos os aspectos. E agora é quando sua cabeça realmente vai explodir.

E é que de acordo com as estimativas necessárias para que o Universo se comporte como se comporta, a matéria que conhecemos (que constitui nossos corpos, planetas, satélites, estrelas ...) representa apenas 4% do Universo. Ou seja, a matéria bariônica, aquela constituída pelas partículas do modelo padrão (prótons, nêutrons, elétrons ...) e que podemos ver, perceber e sentir, é apenas 4% do Cosmos.

E outros? Bem, sabemos que 1% corresponde à antimatéria (aquela que se comporta da mesma forma que a matéria bariônica, mas suas partículas têm carga elétrica inversa) e que 23% corresponde à matéria escura (aquela que interage gravitacionalmente, mas não emite radiação eletromagnética. Nem interage com a luz, tornando impossível medir ou perceber).

Mas, E os 73% restantes? Bem, deve ser, necessariamente, na forma de energia escura. Para que o que vemos no Universo seja matematicamente possível, 73% de todo o Cosmos corresponde a uma forma de energia que não podemos ver ou perceber, mas que sem dúvida está lá fora, lutando contra a gravidade.

A energia escura está em toda parte e é uma força contrária à atração gravitacional, no sentido de que enquanto a gravidade puxa os corpos juntos, a energia escura os separa. O Universo é uma luta constante entre a gravidade e a energia escura. E, dada a expansão acelerada do Cosmos, a energia escura venceu a batalha há cerca de 7 bilhões de anos.

Em todo caso, e apesar de sabermos que deve constituir praticamente todo o Universo, a energia escura é um dos maiores mistérios da Astronomia. E é que não interage com nenhuma das forças que conhecemos ou com a matéria bariônica (aquela formada pelos átomos que dão origem à matéria que vemos), apenas com a gravidade.

Tudo o que envolve a energia escura é, vale a pena a redundância, escuro. E é que a energia "convencional" contida na matéria que conhecemos está diluída no espaço. É lógico. Se você aumentar o espaço no qual a energia está contida, ela será cada vez mais diluída. Haverá menos energia por unidade de espaço.

A energia escura não se comporta assim. Não está diluído no espaço. Quanto maior fica o Universo, mais energia escura existe. Conseqüentemente, está vencendo a gravidade. Parte com vantagem desde o primeiro momento. Portanto, levando em consideração que há cada vez mais espaço-tempo, a energia escura dominará cada vez mais.

Em resumo, energia escura é aquela que permeia 73% do Universo e que, além de não ser gerada por nenhuma das partículas que conhecemos, não se dilui no espaço. Quanto mais o Universo cresce, mais energia escura existe. Não sabemos o que é ou qual é a sua natureza, apenas que é o motor da expansão acelerada do Cosmos e que venceu a batalha contra a gravidade há 7 bilhões de anos, dominando cada vez mais.

Recomendamos a leitura: "O que é antimatéria?"

A expansão acelerada do Universo só é possível assumindo a existência desta energia escura.

A energia escura causará o fim do Universo?

Ainda há muito debate sobre este assunto. E até que decifremos mais mistérios sobre a natureza da energia escura, tudo será hipótese. Mesmo assim, existem algumas teorias que sugerem que, de fato, a energia escura determinará, de uma forma ou de outra, o fim do Universo.

A Teoria do Big Rip nos diz que o fato de estar causando uma expansão acelerada e fazendo com que as galáxias se separem cada vez mais umas das outras pode fazer com que a energia escura destrua o Universo.

De acordo com essas hipóteses, em cerca de 20 bilhões de anos, o Universo será tão grande e a matéria bariônica estará tão diluída que a gravidade não será capaz de manter o Universo unido. A energia escura terá vencido tanto a batalha que, ao atingir o ponto crítico, irá causar a dilaceração do Cosmos. A matéria perderá sua coesão gravitacional e tudo se desintegrará.

Mesmo assim, a verdade é que alguns físicos afirmam que a energia escura só tem efeitos perceptíveis quando se trata da separação de galáxias. Ou seja, chegará um momento em que as galáxias estarão tão distantes umas das outras que será como se cada uma delas estivesse sozinha no Universo.

Mas dentro da galáxia em questão, a gravidade continuaria a vencer a energia escura, já que a coesão gravitacional estelar será responsável por manter todos os elementos juntos. Portanto, a energia escura não poderia causar o rasgo da matéria. Simplesmente, as estrelas desapareceriam até que, mais de 100 milhões de anos a partir de agora, não haverá mais nenhuma estrela viva no Universo.

Recomendamos que você leia: "As 10 teorias do fim do Universo"

Seja como for, o que está claro é que a energia escura determinou, determina e determinará a história do nosso Universo. 73% de tudo que permeia o Cosmos está na forma de uma energia que não sabemos de onde vem, que não interage conosco, que faz com que as galáxias se separem cada vez mais, que luta contra a gravidade (vencendo a batalha) e que é o motor da expansão acelerada do Universo. Além disso, tudo permanece escuro, esperando que alguma mente seja capaz de lançar luz sobre isso.