Qual a porcentagem total de matéria no universo? Essa pode ser a resposta!

Calcular a quantidade de matéria do universo é uma tarefa intimidadora até mesmo para os mais experientes cosmólogos e astrofísicos, mas também é importante para determinar a precisão de todas as medidas que dependem disso. Mas uma equipe da Universidade da Califórnia afirma ter obtido cálculos precisos.

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De acordo com o estudo, a matéria é responsável por 31% da quantidade total de matéria e energia no universo. Os outros 69% consiste em energia escura, uma forma de energia que distribuída por todo espaço, possivelmente responsável pela aceleração da taxa de expansão do universo.

Conforme explica o principal autor do estudo Mohamed Abdullah, podemos imaginar um cenário em que toda a matéria existente está espalhada pelo universo de forma homogênea. Se assim fosse, teríamos uma massa de densidade equivalente a cerca de seis átomos de hidrogênio por metro cúbico. Entretanto, as coisas são bem mais complexas que isso, principalmente se considerarmos a matéria escura, um tipo de matéria que os cientistas ainda não compreendem. Na verdade, 80% da matéria é matéria escura.

Para chegar a este resultado, Abdullah e sua equipe usaram uma técnica de eficácia já comprovada, que é comparar o número e a massa de aglomerados de galáxias observados com previsões de simulações numéricas. “Uma porcentagem maior de matéria resultaria em mais aglomerados”, disse Abdullah. Ele explica que o desafio da equipe era a dificuldade “de medir a massa de qualquer aglomerado de galáxias com precisão porque a maior parte da matéria é escura, então não podemos vê-la com telescópios”.

Então, como eles conseguiram estimar a quantidade de matéria se não é possível ver a maior parte dela? Bem, a equipe desenvolveu uma ferramenta chamada "GalWeight", capaz de medir a massa de um aglomerado de galáxias usando as órbitas de cada galáxia individualmente. Ao usá-la nas anotações do Sloan Digital Sky Survey (um levantamento de dados astronômicos), o resultado foi o "GalWCat19", um catálogo de aglomerados de galáxias que já está disponível ao público.

Depois, bastou comparar o número de aglomerados neste catálogo com as simulações numéricas para determinar a quantidade total de matéria no universo. De acordo com o coautor Gillian Wilson, esta é “uma das medições mais precisas já feitas usando a técnica do cluster de galáxias”. Não é a primeira vez que este resultado é obtido, mas ainda assim ele é de grande importância por estar de acordo com os números encontrados em outras técnicas que também se propuseram a medir a matéria do universo.

Não só isso, mas o novo estudo tem uma vantagem sobre os anteriores. É que ao invés de um cálculo baseado em estatísticas indiretas, esta foi a primeira vez que os cientistas conseguiram medir a matéria do cosmos medindo a massa de aglomerados individuais — ou seja, um método de observação mais direta. O estudo foi publicado no Astrophysical Journal.

Fonte: Phys.org