O universo é ainda um grande mistério. Mas cientistas europeus, que comprovaram a existência da "partícula de Deus", trabalham para descobrir a composição de 25% do cosmos no Grande Colisor de Hádrons do centro Cern.
Munidos de telescópios, os astrônomos observam estrelas, névoas luminosas, nuvens de poeira. Mas esses elementos visíveis só correspondem a 5% do universo. A grande parcela restante é invisível, e detectada apenas devido à ação de seu campo gravitacional – como no caso da energia e da matéria escuras.
Nos próximos anos, pesquisadores do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern) de Genebra, onde está localizado o Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, pretendem descobrir a composição da matéria escura e desvendar seus mistérios.
Uma recente medição do satélite europeu Planck revelou que praticamente 70% do universo é composto por energia escura. Ela parece estar distribuída uniformemente e age de forma repulsora, fazendo com que o cosmo se expanda com velocidade crescente.
O restante, ou seja, cerca de 25% do cosmos, é composto por matéria escura, cujo efeito atrativo mantém coesas as galáxias e os aglomerados galácticos. Assim como a espuma na superfície da água, a matéria luminosa se concentra onde a matéria escura é mais densa.
Esses componentes misteriosos foram descobertos por pesquisadores já na década de 1930. O físico e astrônomo suíço Fritz Zwicky descobriu que a matéria visível do aglomerado de Coma não bastava, nem de longe, para manter coesas as mais de mil galáxias individuas que compõem esse sistema.
Mapeamentos abrangentes do universo, como o levantamento Sloan Digital Sky Survey (SDSS), analisaram as estruturas cósmicas resultantes da disposição das galáxias e aglomerados galácticos, registrando mais indícios da existência da matéria escura.
Cosmo virtual
Com programas especiais, como o Millennium Simulation, os astrofísicos simulam virtualmente o crescimento de estruturas cósmicas e o desenvolvimento do universo. O computador se torna uma máquina do tempo, reduzindo a "eternidade" – processos que na natureza duram milhões ou até mesmo bilhões de anos – a segundos. Os simuladores possibilitam, por exemplo, observar a dinâmica do surgimento dos chamados filamentos galácticos – amplas estruturas cósmicas compostas por galáxias e aglomerados.
Em seus experimentos cosmológicos de criação, os pesquisadores podem alterar a combinação de elementos em seus universos. E ficou comprovado que, somente mantendo-se a porcentagem de matéria escura descrita na teoria, formam-se no cosmo virtual estruturas semelhantes às encontradas hoje na natureza.
Físicos de partículas já desenvolveram teorias diversas sobre a composição dessa matéria misteriosa. Uma variante promissora seriam as "partículas massivas de interação fraca" (weakly interacting massive particlesou WIMPs). Ainda não observadas na prática, elas estariam sujeitas apenas à gravidade e à interação fraca.
Candidatos possíveis resultam de teorias baseadas na supersimetria hipotética, as quais preveem uma ampliação da diversidade das partículas descrita no modelo-padrão teórico. Este constitui uma espécie de sistema de blocos de construção do universo, com as 12 partículas elementares que compõem todos os átomos da matéria conhecida.
Com a descoberta em 2012, no LHC, do bóson de Higgs, conhecido como "partícula de Deus", ficou comprovada a existência da partícula que faltava no modelo-padrão, e a teoria foi experimentalmente confirmada. Ou seja: as características descritas no modelo-padrão de componentes da matéria correspondem de forma ideal às encontradas na natureza.
"Portal para a matéria escura"
Nos próximos anos, os físicos encarregados do LHC querem explorar dimensões energéticas jamais produzidas na Terra. Para tal, vão acelerar mais pacotes de prótons maiores, fazendo-os colidir com maior frequência. Assim, no centro do colisor se formará uma bola de fogo ainda mais quente, a partir da qual se criarão partículas minúsculas: os "blocos de construção" da matéria. Quanto maior a produção de energia, mais pesadas as novas partículas.
Os pesquisadores esperam poder ver a partícula mais leve, dentre as previstas na teoria da supersimetria. Ela poderia ser o tão procurado componente da matéria escura, pois, segundo a teoria, essa partícula surge da decomposição da matéria escura.
Fonte: Terra