Gravidade pode existir sem massa? Cientista mostra que sim

Astrofísico sugere que a gravidade pode existir sem massa, o que poderia eliminar a necessidade da misteriosa matéria escura

14 jun 2024 - 21h42
(atualizado em 15/6/2024 às 01h03)

Richard Lieu, da Universidade do Alabama, nos Estados Unidos, mostrou pela primeira vez como a gravidade pode existir sem massa. O resultado é surpreendente, porque indica uma teoria alternativa que, talvez, elimine a necessidade da misteriosa matéria escura

Foto: Tom Abel & Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH / Canaltech

A matéria "normal", que compõe tudo que podemos ver diretamente, forma menos de 5% do universo. Já a matéria escura está presente em cerca de 27% do universo e não reflete, absorve e nem emite luz — daí seu nome. 

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A existência desta forma hipotética de matéria foi proposta por causa de efeitos gravitacionais que só podem ser explicados se houver mais matéria no universo do que aquela que podemos ver. Ela continua tão misteriosa quanto era em 1932, quando foi proposta pelo astrônomo holandês Jan Oort. 

Na época, ele sugeriu que a matéria escura seria como a "massa perdida" necessária para que objetos como galáxias sejam agrupados. Já Lieu propõe que, ao invés de matéria escura unindo galáxias, talvez o universo tenha várias estruturas que seriam como "defeitos topológicos" formando gravidade sem massa. 

A Teoria da Relatividade Geral descreve a massa distorce o espaço-tempo (Imagem: Reprodução/Gerd Altmann/Pixabay)
Foto: Canaltech

Para isso, ele começou a procurar outras soluções para as equações do físico Albert Einstein, que relacionam a curvatura do tecido do espaço-tempo à presença da matéria. Assim, a massa de um objeto estaria ligada à sua energia, curvando o espaço-tempo por meio da gravidade. 

Já a solução de Lieu coloca que os defeitos topológicos apareceriam em regiões compactas do espaço. Estas regiões, formadas por conchas concêntricas, teriam uma camada de massa positiva sob outra de massa negativa; cada uma se cancela, então a massa total de ambas é zero. 

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Só que, se uma estrela aparecer nas conchas, a gravidade exercida é tão forte que ela seria arrastada para o centro da camada. "O argumento do meu artigo é que pelo menos as conchas propostas não têm massa. Assim, não há necessidade de perpetuar essa busca aparentemente interminável pela matéria escura", finalizou.

O novo estudo pode eliminar a necessidade da matéria escura (Imagem: Reprodução/NASA, ESA, M.J. Jee (John Hopkins University)
Foto: Canaltech

No entanto, ele destacou que sua solução é altamente sugestiva, e não pode eliminar sozinha a hipótese da matéria escura. Agora, é preciso encontrar uma forma de confirmar ou refutar os envelopes propostos por Lieu. "Na melhor das hipóteses, pode ser um exercício matemático interessante", concluiu ele. "Mas é a primeira prova [matemática] de que a gravidade pode existir sem massa." 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, UAH

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