Cientistas mediram a quantidade total de matéria existente no Universo

Segundo uma recente investigação, a matéria constitui 31% da quantidade total de matéria e energia no Universo. O resto é matéria escura.

Uma equipa de cientistas conseguiu calcular com a maior precisão de sempre o total de matéria existente no Universo. O artigo científico foi publicado recentemente no The Astrophysical Journal.

Segundo a investigação, o Espaço é formado por 31,5% de matéria – com uma margem de erro de 1.3% -, sendo que o restante é composto por energia escura. Mohamed Abdullah, principal autor do estudo, explicou que o total de matéria no Universo observável é equivalente a 66 mil milhões a massa do Sol.

Estes 31,5% incluem não apenas a matéria regular (ou bariónica) propriamente dita, mas também a matéria escura e a chamada “matéria perdida”.

Os cosmologistas acreditam que cerca de 20% da matéria total é feita de matéria regular, que inclui estrelas, galáxias, átomos e a vida. O Phys explica que a grande maioria desta matéria (80%) é matéria negra cuja natureza permanece uma incógnita. Ainda assim, os cientistas acreditam que seja composta por uma partícula subatómica ainda não descoberta.

“Para colocar esta de matéria em contexto, se toda a matéria no Universo fosse espalhada uniformemente pelo Espaço, isso corresponderia a uma densidade de massa média igual a apenas cerca de seis átomos de hidrogénio por metro cúbico“, disse Abdullah. “No entanto, como sabemos que 80% da matéria é na verdade matéria escura, na realidade, a maior parte dessa matéria não consiste em átomos de hidrogénio, mas sim num tipo de matéria que os astrónomos ainda não entendem.”

(dr) Mohamed Abdullah / UC Riverside.

As medições divulgadas esta semana batem certo com os valores calculados por outras equipas que usaram diferentes técnicas cosmológicas, como a medição das flutuações de temperatura na radiação de baixa energia que restou após o Big Bang.

Para este cálculo, os astrofísicos mediram a matéria luminosa, que podemos ver e tocar, e a matéria escura invisível, encontrada em 1,8 mil aglomerados de galáxias. Para determinar a quantidade de matéria, calcularam o número por unidade de volume com previsões de simulações numéricas.

Nesta medição surgiu um problema: o facto de os aglomerados atuais se formarem a partir de matéria que entrou em colapso ao longo de milhares de milhões de anos sob a sua própria gravidade.

Para contornar esta dificuldade, os cientistas usaram o método GalWeight, uma espécie de ferramenta cosmológica para medir a massa de um aglomerado de galáxias utilizando as órbitas das galáxias-membros.

Depois, elaboraram um catálogo de galáxias para comparar com estes aglomerados, resultando nas simulações necessárias para determinar a quantidade total de matéria existente no Universo.

“Com esta técnica, a nossa equipa foi capaz de determinar a massa para cada grupo individualmente, em vez de confiar em métodos estatísticos mais indiretos”, explicou Anatoly Klypin, especialista em simulações numéricas e cosmologia.