O que é Matéria Escura?

Tudo que nos cerca é formado por matéria, sendo que a massa dessa matéria é composta praticamente por partículas barionicas, em outras palavras, prótons.

Entretanto, as observações do universo indicam que o mesmo é composto apenas por 5% de material bariônico. Sendo que 95% é de algo desconhecido. E o mais complicado é que essa coisa desconhecida não é relativística, ou seja, não respeita a ideia de que energia pode ser convertida em matéria. Além disso, essa coisa estranha não libera radiação visível, apenas radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Esse tipo de radiação é considerada um fóssil de luz e corresponde à radiação liberada no big bang. Ela compõe cerca de 2% do chiado dos equipamentos eletrônicos que temos em casa. A liberação dessa radiação é o que ocorre com o chamado Corpo-Negro perfeito estudado por Planck. Em outras palavras, pode ser que seja a matéria inicial do universo. 

Essa coisa estranha, que não conhecemos, não conseguimos ver ou tocar é a Matéria Escura. Como eu disse nós podemos percebe-la pela emissão de radiação cósmica de fundo em micro-ondas, mas é impossível de interagir com essa matéria. Algumas medidas referente a emissão de radiação indicam que a massa da Matéria Escura corresponde a 2 centésimos da massa do elétron.

Em regiões de baixa densidade de massa no universo, como um planeta ou uma estrela, não é perceptível a Matéria Escura, mas quando se analisa uma grande galáxia é possível observar a emissão externa de radiação cósmica de fundo em micro-ondas, e o desvio do eixo de rotação esperado dessas galáxias, ou seja, apesar de não interagir com a matéria bariônica e nem mesmo com sigo mesma, a Matéria Escura tem relação com a gravidade. 

Para tentar ficar mais simples de compreender esse fenômeno, alguns pesquisadores acreditam que deve existir uma partícula fundamental exótica e que não foi possível ainda de ser provada. No caso, os áxions. Os áxions teriam relação com a gravidade e com a força nuclear forte (interação entre quarks e glúons). E sua massa teria que ser a de 2 centésimos a do elétron. 

Existem 3 teorias sobre a Matéria Escura: a fria, morna e quente. Sendo a mais aceita a teoria da Matéria Escura fria. Nessa teoria, além de ser aceito a necessidade da existência dos axions, também se discute a presença dos chamados Objetos Supermassivos Compactos, os quais não liberam radiação eletromagnética no comprimento do visível, o que não permite uma fácil detecção. Entretanto, o grande problema é que há a necessidade de haverem trilhões e trilhões desses objetos supermassivos espalhados pelo universo. 

Uma teoria mais moderna analisa as ondas gravitacionais para tentar provar a existência dos áxions, que estariam presentes na superfície de buracos negros que se fundem com estrelas de nêutrons, para isso são empregados grandes radiotelescópios, os quais conseguiriam perceber modificações relacionadas com o eixo dessas regiões massivas no universo.