Uma das principais notícias da semana foi a possível primeira detecção de matéria escura no halo da Via Láctea. Se confirmada, essa será uma das maiores descobertas científicas dos últimos anos. Afinal, a matéria escura é um dos grandes mistérios do Universo. Um tipo de matéria de natureza desconhecida e que não podemos ver, apenas notar seus efeitos gravitacionais. 

São mistérios como esse que movem a Ciência ao longo dos séculos, promovendo debates, motivando cientistas e revelando mentes brilhantes. Nosso conhecimento atual do Cosmos partiu de questões bem mais simples como: o que são as estrelas? Por que os eclipses ocorrem? Como se movem os planetas? 

Hoje, com tecnologias cada vez mais avançadas, poderíamos imaginar que restam poucas questões sem resposta. Mas a cada resposta obtida, a cada enigma resolvido, é como subir mais um degrau na escada do conhecimento. E essa escada… não tem fim. Por isso, vamos refletir sobre os próximos degraus que se apresentam diante de nós. Quais são, atualmente, os grandes mistérios do Universo?

Começando pelo começo, aliás, de antes do começo: o que havia antes do Big Bang?

[ Representação de como ocorreu a evolução do Universo a partir do Big Bang – Créditos: Andrea Danti/Shutterstock ]

A ciência consegue descrever o Universo a partir de minúsculas frações de segundo após seu início. Antes disso, porém, entram em cena hipóteses ainda nebulosas. Talvez não houvesse “antes”, porque o próprio tempo teria nascido com o Big Bang. Talvez vivamos em um cosmos cíclico, sempre colapsando e renascendo. Ou talvez o nosso Universo seja apenas uma bolha entre infinitas outras no multiverso. Há ainda ideias envolvendo colisão de branas ou um Universo emergindo de flutuações quânticas. Seja qual for o caso, como toda boa história, o Universo começa com um prólogo que talvez nunca conheceremos.

Outro enigma que desafia nossa compreensão é: onde foi parar a antimatéria?

No início de tudo, matéria e antimatéria deveriam existir em quantidades iguais. Mas quando elas se encontram, se aniquilam. Então, por que sobrou esse Universo inteiro feito quase somente de matéria? A física já detectou pistas, como a chamada “violação de CP”, um pequeno desequilíbrio na natureza que poderia ter feito matéria prevalecer sobre a antimatéria. Como aquele juiz que marca todas as faltinhas bobas para um lado, mas ignora o pênalti claríssimo do outro. Um truque cósmico mas que ainda não foi revelado completamente. 

E já que estamos falamos de mistérios profundos, vamos ao favorito dos filmes de ficção científica: o interior dos buracos negros.

[ Representação artística de um buraco negro com seu disco de acresção. Além do horizonte de eventos nem mesmo a luz é capaz de escapar da gravidade colossal, e no centro dele, acredita-se que exista a singularidade, toda a massa do buraco negro concentrado em um ponto infinitamente pequeno que desafia as atuais leis da física – Imagem: reprodução Interestelar / Christopher Nolan ]

Por fora, entendemos bem sua gravidade esmagadora. Mas por dentro, as leis da física entram em conflito. A relatividade geral, que descreve o cosmos em grande escala e a mecânica quântica, que governa o mundo microscópico, dentro de um buraco negro, brigam como jogadores descontrolados em uma final de campeonato. A “singularidade” no centro de um buraco negro não é apenas um ponto. É uma grande exclamação, num lugar onde nosso conhecimento simplesmente “buga”. Para entender direito o interior de um buraco negro, precisaremos de algo que ainda não temos: uma teoria quântica da gravidade.

Chegamos então ao enigma da nossa própria existência: como e onde a vida surgiu?

A vida apareceu cedo demais na Terra, pouco depois que o planeta esfriou, o que intriga os cientistas. Talvez tenha surgido em uma “sopa primordial” rica em moléculas. Talvez em fontes hidrotermais, no fundo do mar. Talvez tenha chegado do espaço, de carona em meteoritos. Ou talvez apareça sempre que química, energia e tempo se combinam do jeito certo. Essa dúvida motiva a busca por vida em outros mundos do Sistema Solar e além dele. E alimenta outro mistério igualmente profundo: será que estamos sozinhos na vastidão do Universo?

E falando em sinais de vida, vamos às FRBs — as rajadas rápidas de rádio.

[ Representação artística das rajadas rápidas de rádio (FRBs) – Créditos: NRAO/AUI/NSF ]

Desde o final dos anos 2000, radiotelescópios vêm detectando pulsos que duram milissegundos, mas liberam energia que o Sol levaria décadas para emitir. São detectados a bilhões de anos-luz e vêm de todas as direções. Podem ser magnetares, estrelas de nêutrons colapsando… ou fenômenos mais exóticos. E claro, sempre tem alguém sugerindo que “podem ser alienígenas”. Mas, até hoje, não sabemos o que são ou como são geradas.

Voltando ao mistério da semana passada: a matéria escura.

Descoberta indiretamente por Vera Rubin nos anos 70, sua natureza permanece desconhecida. Representa cerca de 27% de tudo que existe, não emite luz, não reflete, não brilha — mas tem gravidade. Sabemos que está lá porque distorce e acelera galáxias inteiras. Seja uma partícula desconhecida, uma propriedade exótica do espaço ou algo completamente novo, a matéria escura talvez seja o grande elo perdido da cosmologia moderna.

E, claro, sua prima ainda mais misteriosa: a energia escura.

Ela compõe 68% do Universo e está acelerando sua expansão. Sabemos o efeito, mas não a causa. É o maior fantasma da física contemporânea. Uma força que empurra galáxias para longe, criando um cosmos cada vez mais vasto, frio e escuro.

[ Matéria escura não emite nem reflete a luz, mas sua gravidade pode ser percebida principalmente nos braços de galáxias espirais – Créditos: University College London ]

Compreender a energia escura pode também nos ajudar a descobrir outro grande mistério? Qual será o destino do Universo?

Tudo que sabemos é que o capítulo final da história do Cosmos depende de um duelo entre a gravidade e a energia escura. Se a energia escura continuar no equilíbrio atual, teremos o Big Freeze — à medida que o Universo se expande, o jogo vai esfriando… até congelar. Se a energia escura partir para o ataque, o Universo se expandirá cada vez mais rápido até provocar uma grande ruptura de tudo, o Big Rip. Mas se a energia escura se cansar, a gravidade ganha a parada e teríamos um Big Crunch — o colapso final. Uma espécie de Big Bang ao contrário, que poderia gerar um reset cósmico em um novo Big Bang. Prever o destino do Universo é como apostar no placar da final da Libertadores entre os dois times mais vencedores dos últimos anos. 

E claro, ficam as perguntas existenciais: de onde viemos? Para onde vamos? E… o Palmeiras tem mundial?

Se pudermos resumir, a ciência é a nossa eterna jornada para desvendar os mistérios do Cosmos. Cada dúvida é um convite para explorar, investigar e compreender. Cada resposta vem acompanhada de novas perguntas, que mantêm girando os motores da ciência. Talvez o Universo nunca revele todos os seus segredos — e, por isso, seguiremos olhando para o céu com o mesmo fascínio de milênios atrás.

O post Os grandes mistérios do Universo que ainda desafiam a ciência apareceu primeiro em Olhar Digital.