Alarme geral!
Toda a imprensa falou sobre isso: mapearam o invisível. Yannick Meillier e sua equipe, baseando-se nos efeitos da lente gravitacional que afetam as imagens das galáxias, supondo que se devem a uma matéria que escapa à observação por enquanto, traçaram o primeiro mapa 3D de uma parte do cosmos. Assim, a efervescência reina nos laboratórios. Os astrofísicos, estimulados por essa abordagem, estão prontos para incluir matéria escura em todos os seus modelos. Os físicos teóricos encontram uma saída inesperada para as partículas mais exóticas que saem de sua imaginação, como os "neutralinos". Todos se encontrarão nos dias 13, 14 e 15 de junho próximo na Universidade de Montpellier para discutir a possibilidade de criar um laboratório dedicado às partículas astrofísicas, que seria patrocinado pelo INSU (Institut des Sciences de l'Univers, departamento do CNRS).
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A seguir, o famoso mapa:
O mesmo, em corte:
O artigo de J.P. Petit, citado.
A versão simplificada e o livro.
Mas, vox populi, vox dei, a reprodução do artigo do Le Monde de sexta-feira, 17 de março de 2000
Se a matéria escura desvia o curso da luz, é porque ela existe
A deformação das imagens de galáxias distantes comprova a existência de objetos imensos invisíveis.
Há anos, os astrônomos procuram evidenciar a matéria escura (90% da matéria no universo). Muitas hipóteses foram avançadas para explicar a natureza desse meio que foge aos telescópios: objetos massivos (anãs marrons) e partículas elementares (neutrinos). Mas a conta não bate. Assim, acredita-se que essa matéria poderia ser feita de partículas teóricas ainda a serem descobertas.
Os astrônomos são formais: 90% da matéria do universo fogem aos objetivos de seus telescópios. Apenas aparecem nos filmes as galáxias e os bilhões de estrelas que as compõem, as nebulosas escuras ou brilhantes que constelam o céu e os flashes gigantes de energia cujos mecanismos de produção não são totalmente compreendidos (...). Graças aos avanços da tecnologia, novas janelas se abriram no infravermelho, ultravioleta, raios X e raios gama. Mais recentemente, os astrônomos abriram a astronomia dos neutrinos, partículas fugazes que contribuiriam significativamente para a massa do universo.
Mas os teóricos sabem bem que, apesar disso, a maior parte do universo foge à comunidade astronômica, que não pode se contentar com o pequeno território de experiência -10% de tudo- que lhe é oferecido. É por isso que ela busca há muitos anos evidenciar essa famosa matéria escura, que constitui a maior parte do nosso universo. Uma equipe do Instituto de Astrofísica de Paris, associada a astrônomos franceses (CEA Saclay, Telescópio Canadá-França-Havaí (CFHT) e Laboratório de Astronomia Espacial de Marselha e estrangeiros (Canadá, Alemanha, Estados Unidos), acabou de abrir uma janela para esse mundo. Justamente antes de uma equipe britânica liderada por Richard Ellis (Cambridge e Caltech) e uma americana liderada por Tyson (Bell Labs, Nova Jersey), que, ambas, confirmam parcialmente esses resultados.
Como os pesquisadores superaram o invisível e confirmaram a existência dessa matéria escura? Através de um princípio que diz que a luz se curva próximo a uma massa enorme de matéria (Sol, braços de galáxias), sob o efeito da gravidade. Essa hipótese foi verificada várias vezes. Mas os astrônomos se perguntaram se o mesmo efeito poderia ser observado com a matéria escura, que é supostamente pouco densa e existe em quantidades consideráveis. Se for o caso, essa matéria escura revelaria sua presença sem poder ser vista.
"Astigmatismo cósmico".
"Em 1991, explica Yannick Mellier, do Instituto de Astrofísica de Paris, a teoria previa que objetos distantes, como galáxias, poderiam, devido à presença de grandes massas de matéria escura no caminho de sua luz, aparecerem ligeiramente deformados e apresentarem formas alongadas em elipses. Mas esse efeito de astigmatismo cósmico, segundo os cálculos, era tão fraco que detectá-lo era uma tarefa difícil. Além disso, os pesquisadores não tinham, na época, um modelo teórico para validar possíveis medições, assim como câmeras suficientemente potentes para realizá-las."
Desde então, a câmera CFH 12K foi desenvolvida e o canadense Ludovic Van Waerbeke desenvolveu ferramentas de processamento adequadas a esse programa de pesquisa. Após cinco anos analisando as cerca de 200.000 galáxias distantes fotografadas pelo telescópio Canadá-França-Havaí, os pesquisadores finalmente conseguiram seus objetivos. Nas imagens do fundo do céu capturadas pelo CFHT, após um tratamento adequado, aparecem centenas de pequenas elipses de cor verde-azuladas, que são tantas galáxias.
Pode-se, então, concluir que esse fenômeno é realmente o resultado de um efeito gravitacional sobre a luz emitida pelas galáxias?
Certamente", responde Yannick Mellier. Na ausência de matéria no caminho dos raios luminosos -ou seja, sem efeito gravitacional- mesmo as galáxias elípticas aparecem como pequenos pontos redondos. No caso contrário, a imagem está coberta de pequenas elipses. Além disso, o efeito gravitacional tende a organizar essas galáxias. Um pouco como um ímã que orienta a limalha de ferro segundo as linhas do campo magnético ao qual é aplicado.
Partículas ainda desconhecidas.
São essas imperceptíveis deformações e essa reorganização das galáxias que permitem afirmar que a luz foi desviada de sua trajetória por filamentos de matéria difusa e invisível. Uma matéria cuja densidade é baixa (em contraste com a do Sol e os aglomerados de galáxias), mas cujos efeitos são perceptíveis, devido à sua considerável extensão: 100 milhões e 1 bilhão de parsecs (1 parsec equivale a 3,36 anos-luz). Para comparação, nossa galáxia mede apenas 34.000 parsecs em seu maior comprimento.
No modelo em três dimensões que a equipe francesa reconstituiu no computador, o efeito é impressionante. Durante seu percurso até nós, a luz muda constantemente de direção perto desses filamentos que formam algo como um queijo suíço no espaço que ocupam. Uma estrutura que conta a história do universo e revela as condições iniciais de sua formação. Pois a matéria escura que foge ao nosso olhar não é da mesma natureza (bariônica) que a matéria de que as estrelas e nós mesmos somos feitos. Segundo os teóricos, ela seria composta de partículas - WIMPs, axions, partículas supersimétricas, etc. - ainda a serem descobertas.
Uma nova porta acabou de se abrir, para os astrônomos se lançarem nela. Eles devem, em breve, fazê-lo com a instalação, em dois anos no CFHT, de uma câmera quatro vezes maior, a MégaCam, desenvolvida pelo CEA de Saclay. Em um futuro mais distante, prevê-se a instalação de uma rede de cerca de cem telescópios de um metro de diâmetro e o lançamento de um satélite americano, Snapsat, dedicado às estrelas explosivas (supernovas), mas também capaz de rastrear os efeitos da matéria escura.
Jean-François Augereau.
C não é tão evidente assim. Em 1985, Bernard Fort, acompanhado por estudantes, incluindo Yannick Meillier, descobre no três metros e sessenta de Hawaí, com uma das primeiras câmeras CCD, um arco gravitacional no aglomerado de galáxias Abell 370. Leva três anos para a equipe convencer a comunidade astronômica de que esse tipo de formação corresponde realmente a um "efeito de lente gravitacional". Os cálculos baseados nessa hipótese concluem que essa massa invisível deve estar localizada muito perto do centro do aglomerado. Em 89, Fort e Meillier imaginam um método que, sempre dentro dessa hipótese, permite reconstruir o mapa da matéria invisível suposta para produzir esse fenômeno. Mas já em 94, Fort e Meillier descobrem perto do centro de outro aglomerado um "objeto" que coloca em dúvida a validade de seu método. Trata-se de uma "concentração de matéria invisível", localizada e "pesada" graças às distorções afetando as imagens das galáxias vizinhas, que não está associada a nenhuma concentração de matéria "convencional", emissora de luz. Perplexos, eles colocam essa imagem de lado. Mas três anos depois, Yannick Meillier observa o mesmo fenômeno perto do aglomerado Abell 1942 (ver imagens abaixo). O objeto é analisado com outros instrumentos, em outras frequências, bem como seu ambiente. Dessa vez, não há dúvida: o método Meillier-Fort conclui a existência de uma fantástica concentração de matéria invisível (5 x 1014 vezes a do Sol, ou seja, equivalente aos maiores aglomerados de galáxias observados), em uma região perfeitamente escura.....
Aqui está o comentário de Bernard Fort, sobre esse fenômeno (extraído de Ciel et Espace, junho 2000) :
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O que é problemático é que, ao realizar observações em setores que representam apenas 0,01% da abóbada celeste, os observadores já descobriram dois objetos desse tipo. Seria, portanto, muito provável que a multiplicação das observações, ao fornecer um mapa 3D dessa famosa matéria escura, do mais belo efeito, também possa revelar centenas de "aglomerados obscuros" ou "concentrações escuras", como Bernard Fort decidiu chamá-los. Assim, seria difícil entender por que e como concentrações de matéria equivalentes aos aglomerados mais ricos conhecidos poderiam influenciar gravitacionalmente os fótons que passam perto, mas não as galáxias vizinhas, ou o gás que se encontra por todo lado.
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A menos que haja dois tipos de matérias que fiquem "em apartamento", de fato. Ao atribuir os "fenômenos de lente gravitacional anormais" ao efeito da matéria gêmea, chega-se a interpretações totalmente diferentes, mencionadas no nosso livro "perdemos metade do universo", Albin Michel, 1997. Assim, os arcos seriam devidos não a concentrações de matéria escura, mas a lacunas na distribuição da matéria gêmea. Inversamente, esses "aglomerados obscuros" poderiam revelar a presença de "aglomerados de matéria gêmea", formações primordiais, quentes e "geometricamente invisíveis". Para esclarecer, seria necessário repetir um estudo semelhante ao realizado durante anos por Meillier e Fort, reavaliar essa "cartografia do invisível", mas assumindo que o efeito seja devido não a uma matéria escura, exótica ou não, mas à matéria gêmea, que simplesmente se comporta, em relação à nossa, como se fosse composta por partículas convencionais, dotadas de massas e energias negativas. Um belo tema de tese para um estudante kamikaze (qualificativo aplicável, no CNRS, a qualquer estudante que saia dos caminhos batidos).
A seguir, uma manifestação recente dos defensores da matéria escura:
e uma manifestação dos defensores da matéria gêmea:
