Anotações científicas - 20

“Coisas” preservadas em fósseis

O Despertar da Paleontologia Molecular: Quando a Pedra Ainda Pulsa

Por gerações, aprendemos que o processo de fossilização é uma sentença definitiva de substituição: a matéria orgânica desaparece, átomo por átomo, dando lugar aos minerais do solo. O que sobrava para os paleontólogos eram moldes de pedra, impressões rígidas de um passado que a química da vida havia abandonado há milhões de anos. Acreditava-se que proteínas, vasos sanguíneos e células eram efêmeros demais para resistir ao peso do tempo geológico.

Estávamos errados.

A história da ciência moderna está reescrevendo esse conceito. O que antes era considerado impossível — a preservação de biomoléculas em fósseis de dezenas de milhões de anos — tornou-se uma das fronteiras mais fascinantes da biologia evolutiva. Onde antes víamos apenas rocha, hoje encontramos fragmentos de hemoglobina, restos de colágeno e estruturas celulares que desafiam a nossa compreensão sobre a degradação da matéria.

Essa jornada para "extrair vida da pedra" não começou ontem. Ela tem raízes em intuições pioneiras da década de 50 e explodiu em controvérsias mundiais quando uma fêmea de Tiranossauro rex revelou que, sob a crosta mineral de seus ossos, ainda existia algo macio, flexível e, acima de tudo, biológico.

Neste texto, vamos explorar como a química e a paleontologia se fundiram para provar que o registro fóssil é muito mais do que um cemitério de formas: é um arquivo molecular que ainda guarda os segredos químicos da vida que caminhou sobre a Terra muito antes de nós.

1. O Marco Histórico: Philip Abelson (1954)

O artigo da Science de Abelson é o ponto de partida ideal. Ele foi um dos primeiros a demonstrar que aminoácidos (os blocos construtores das proteínas) poderiam sobreviver por centenas de milhões de anos em fósseis de conchas e ossos. Ele estabeleceu que a estabilidade química de certas moléculas orgânicas permitia sua persistência no tempo geológico. Serve como a prova de que a ideia de "biomoléculas fósseis" não foi um surto moderno de paleontólogos, mas algo que a ciência já sussurrava há 70 anos.

2. A "Bomba" de Mary Schweitzer (1997 e 2006)

Estes são os textos centrais do seu conteúdo.

• O Achado (1997): Mary Schweitzer chocou a comunidade científica ao encontrar compostos de heme (derivados da hemoglobina) e estruturas que pareciam vasos sanguíneos e células dentro do osso trabecular de um T. rex.

• A Repercussão (Smithsonian, 2006): O texto de Helen Fields narra o ceticismo inicial da comunidade. Muitos cientistas acreditavam que aquilo era contaminação por biofilme bacteriano moderno, e não material original do dinossauro. Foi uma "luta" científica para provar que proteínas de 68 milhões de anos podiam existir.

3. A Explicação Química: O Papel do Ferro (2013)

O artigo da Live Science (Stephanie Pappas) traz o fechamento para a polêmica de Schweitzer. Ele explica o mecanismo de preservação: o ferro. Assim como o formaldeído preserva órgãos em laboratório, o ferro presente no sangue dos dinossauros agiu como um agente fixador, impedindo a degradação das proteínas e dos vasos sanguíneos, mantendo-os "curtidos" por milhões de anos.

4. Evidências em Outros Grupos: Insetos e Plantas

Para mostrar que isso não acontece apenas com dinossauros, você incluiu dois exemplos brilhantes:

• Hemoglobinas Vegetais (2007): O artigo de Hoy et al. expande o conceito para o reino vegetal, tratando a hemoglobina não apenas como algo "de sangue", mas como uma molécula ancestral de transporte de oxigênio cuja evolução pode ser rastreada molecularmente, funcionando como um "fóssil molecular" por si só.

• O Mosquito do Eoceno (2013): O trabalho de Greenwalt descreve um mosquito de 46 milhões de anos preservado em xisto que tinha o abdômen cheio de sangue. A análise detectou porfirinas derivadas da hemoglobina, provando que o sangue de um animal hospedeiro foi preservado quimicamente dentro do inseto.

Referências

M.H. Schweitzer, M. Marshall, K. Carron, D.S. Bohle, S.C. Busse, E.V. Arnold, D. Barnard, J.R. Horner,  & J.R. Starkey. Heme compounds in dinosaur trabecular bone, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (12) 6291-6296, https://doi.org/10.1073/pnas.94.12.6291 (1997).

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.94.12.6291

Helen Fields. Dinosaur Shocker. Probing a 68-million-year-old T. rex, Mary Schweitzer stumbled upon astonishing signs of life that may radically change our view of the ancient beasts. May 2006. https://www.smithsonianmag.com/science-nature/dinosaur-shocker-115306469/ 

Hoy, J.A., Robinson, H.H., Trent, J.T., Kakar, S., Smagghe, B.J., & Hargrove, M.S. (2007). Plant hemoglobins: a molecular fossil record for the evolution of oxygen transport. Journal of molecular biology, 371 1, 168-79. www.semanticscholar.org 

D.E. Greenwalt, Y.S. Goreva, S.M. Siljeström, T. Rose, & R.E. Harbach. Hemoglobin-derived porphyrins preserved in a Middle Eocene blood-engorged mosquito, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110 (46) 18496-18500, https://doi.org/10.1073/pnas.1310885110 (2013).
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1310885110 

Abelson, P. H. (1954). "Amino acids in fossils", Science, 119, 576.

aata.getty.edu 

Stephanie Pappas. Controversial T. Rex Soft Tissue Find Finally Explained. News, November 26, 2013.

https://www.livescience.com/41537-t-rex-soft-tissue.html  

O Elo Perdido nas "Cidades" de Microbios: Arqueias de Asgard

 O texto a seguir baseia-se nas descobertas recentes publicadas no artigo:

NOBS, Stephanie-Jane et al. An Asgard archaeon from a modern analog of ancient microbial mats. Current Biology, v. 36, n. 8, p. 2090-2103, 2026.
DOI: 10.1016/j.cub.2026.03.041.

Resumo da descoberta 

Um dos eventos mais profundos na evolução da vida é o surgimento da célula eucariótica a partir de ancestrais procariontes. Apesar disso, os mecanismos biológicos que impulsionaram essa transição permanecem pouco compreendidos. Neste trabalho, descrevemos o cultivo e a análise de uma nova arqueia do supergrupo Asgard, isolada de tapetes microbianos contemporâneos.

Os pontos centrais da descoberta incluem:

• Simbiose Metabólica: A análise genômica e experimental revela que este organismo estabelece uma relação de dependência sintrófica com uma bactéria redutora de sulfato, trocando hidrogênio e outros metabólitos.

• Arquitetura Celular Complexa: Através de criotomografia eletrônica, observamos que essas arqueias apresentam estruturas celulares sofisticadas, incluindo protuberâncias citoplasmáticas e vesículas extracelulares que desafiam a simplicidade típica dos procariontes.

• Implicações Evolutivas: A presença de proteínas de "assinatura eucariótica" e a capacidade de remodelar sua membrana sugerem que as bases para a complexidade celular já estavam presentes antes mesmo da primeira mitocôndria.

Estes resultados oferecem um vislumbre fascinante sobre como a cooperação entre diferentes domínios da vida, em ambientes de tapetes microbianos, pode ter pavimentado o caminho para o surgimento dos eucariotos.

 

 

Contexto

Imagine que você pudesse viajar no tempo, 2 bilhões de anos atrás, e observar a origem da vida complexa. Como não temos uma máquina do tempo, cientistas buscam esteiras microbianas modernas — ecossistemas complexos e estratificados que funcionam como "análogos" da Terra primitiva.

Recentemente, a identificação de arqueias de Asgard nesses ambientes trouxe novas peças para o quebra-cabeça da eucariogênese (a origem das células com núcleo, como as nossas).

1. Quem são as Arqueias de Asgard?

Descobertas inicialmente em sedimentos profundos no Castelo de Loki (no Ártico), essas arqueias não são apenas "parentes" distantes. Elas possuem Proteínas de Assinatura Eucariótica (ESPs).

• O que isso significa: Elas têm o "maquinário" genético que antes pensávamos ser exclusivo de plantas, animais e fungos, como genes para remodelar o citoesqueleto e traficar vesículas.

2. Por que as Esteiras Microbianas são importantes?

Diferente dos sedimentos abissais, as esteiras microbianas são ambientes de alta interação:

• Gradientes Químicos: O oxigênio, a luz e o enxofre mudam drasticamente em milímetros.

• Sintrofia: Ninguém vive sozinho. As Asgard dependem de parcerias metabólicas (troca de hidrogênio ou elétrons) com outras bactérias para sobreviver.

• A "Escada" da Complexidade: Estudar esses seres em esteiras permite ver como a cooperação entre micróbios pode ter levado à primeira célula eucariótica.

3. O que o artigo revela?

Ao analisar o genoma e a estrutura dessas arqueias em tapetes microbianos, os pesquisadores observaram:

• Adaptação Versátil: Diferente das primas das profundezas, essas Asgard podem lidar com variações ambientais mais bruscas.

• Citoesqueleto Primitivo: Elas possuem genes para actina e tubulina que sugerem uma capacidade de mudar de forma ou envolver outras células — o precursor da fagocitose (comer outras células).

O que é uma Esteira Microbiana?

Em termos simples, uma esteira microbiana é uma comunidade biológica multicamada composta principalmente por bactérias e arqueias. Elas se organizam em lâminas finas, onde a "casa" de cada micróbio é determinada pelo que ele come e pelo quanto de luz ou oxigênio ele tolera.

Características Principais:

• Estrutura em Camadas: Diferente de uma sopa de micróbios na água, aqui eles vivem em "andares".

• Topo: Geralmente dominado por cianobactérias (que fazem fotossíntese e produzem oxigênio).

• Meio: Organismos que usam luz, mas não produzem oxigênio.

• Base: Organismos que vivem em ambientes sem oxigênio (anaeróbicos), frequentemente reciclando enxofre.

• Matriz Extracelular (o "Cimento"): Os micróbios secretam substâncias poliméricas extracelulares (EPS). Isso cria uma espécie de "geléia" protetora que mantém a comunidade unida, retém umidade e protege contra radiação UV.

Microcosmos Químico: A poucos milímetros de profundidade, as condições químicas mudam drasticamente. É um gradiente de energia onde o resíduo de uma espécie é o banquete da outra.

Anotações científicas - 19

Matéria Escura Fria - 2

Nenhuma teoria científica é absoluta, e o modelo da Matéria Escura Fria enfrenta hoje seus maiores testes. Diversos fenômenos observados no cosmos desafiam as previsões matemáticas que utilizamos há décadas. Do comportamento inesperado das galáxias anãs à velocidade surpreendente das barras estelares, esses impasses mostram que o universo ainda guarda segredos que o modelo atual tem dificuldade em explicar. Abaixo, exploramos os principais desafios que colocam em xeque a nossa visão sobre como a matéria escura moldou as galáxias. 

Traduzido de:  en.wikipedia.org - Cold dark matter 

Desafios

Diversas discrepâncias surgiram entre as previsões da matéria escura fria no modelo ΛCDM e as observações de galáxias e seus agrupamentos. Algumas dessas discrepâncias já foram propostas para a resolução de problemas, mas ainda não está claro se eles podem ser solucionados sem abandonar o modelo ΛCDM.

Problema do halo com cúspide

As distribuições de densidade dos halos de matéria escura em simulações de matéria escura fria (pelo menos aquelas que não incluem o impacto do feedback bariônico) são muito mais concentradas do que o observado em galáxias ao se investigar suas curvas de rotação.

Problema das galáxias anãs

Simulações de matéria escura fria preveem um grande número de pequenos aglomerados em halos de matéria escura, consequentemente muitas galáxias anãs agrupadas em torno de galáxias espirais e elípticas – mais numerosas do que o número de pequenas galáxias anãs observadas em torno de grandes galáxias como a Via Láctea.

Problema do disco satélite

Observa-se que as galáxias anãs ao redor da Via Láctea e da galáxia de Andrômeda orbitam em estruturas finas e planas, enquanto as simulações preveem que elas deveriam estar distribuídas aleatoriamente, em halos aproximadamente esféricos ao redor de suas galáxias hospedeiras, semelhantes às órbitas observadas para aglomerados globulares.

Problema das galáxias de alta velocidade

As galáxias na associação NGC 3109 estão se afastando muito rapidamente para serem consistentes com as expectativas do modelo ΛCDM. Nesse contexto, a NGC 3109 é massiva demais e está muito distante do Grupo Local para ter sido ejetada em uma interação de três corpos envolvendo a Via Láctea ou a Galáxia de Andrômeda.

Problema da morfologia das galáxias

Se as galáxias crescessem hierarquicamente, então galáxias massivas exigiriam muitas fusões. Fusões importantes inevitavelmente criam um bojo clássico. Ao contrário, cerca de 80% das galáxias observadas não apresentam tais bojos, e galáxias gigantes de disco puro são comuns. A discrepância pode ser quantificada comparando a distribuição observada de formas de galáxias hoje com as previsões de simulações cosmológicas hidrodinâmicas de alta resolução no modelo ΛCDM, revelando um problema altamente significativo que dificilmente será resolvido melhorando a resolução das simulações. A alta fração de galáxias sem bojo permaneceu quase constante por 8 bilhões de anos.

Problema das barras galácticas rápidas

Se as galáxias estivessem imersas em halos massivos de matéria escura fria, as barras que frequentemente se desenvolvem em suas regiões centrais seriam desaceleradas pelo atrito dinâmico com o halo. Isso entra em sério conflito com o fato de que as barras galácticas observadas são tipicamente rápidas.

Crise em pequena escala

A comparação do modelo com as observações pode apresentar alguns problemas em escalas subgalácticas, possivelmente prevendo um número excessivo de galáxias anãs e de matéria escura nas regiões mais internas das galáxias. Esse problema é chamado de "crise em pequena escala". Essas pequenas escalas são mais difíceis de resolver em simulações computacionais, portanto, ainda não está claro se o problema reside nas simulações, em propriedades não padronizadas da matéria escura ou em um erro mais radical no modelo.

Galáxias de alto desvio para o vermelho

Observações do Telescópio Espacial James Webb resultaram na confirmação, por espectroscopia, de várias galáxias em alto desvio para o vermelho, como JADES-GS-z13-0 com desvio para o vermelho cosmológico de 13,2 ou JADES-GS-z14-0 com desvio para o vermelho cosmológico de 14,32. Uma taxa tão alta de formação de grandes galáxias no universo primordial parece contradizer as taxas de formação de galáxias permitidas no modelo Lambda CDM existente por meio de halos de matéria escura, pois mesmo que a formação de galáxias fosse 100% eficiente e toda a massa pudesse se transformar em estrelas no Lambda CDM, não seria suficiente para criar galáxias tão grandes. No entanto, isso depende da suposição de uma função de massa inicial estelar. Se a formação estelar primordial favorecesse estrelas massivas, isso poderia explicar a discrepância.

Mais material sobre esses subtemas pode ser encontrado em:

Lambda-CDM model § Challenges   

Problema do halo com cúspide - en.wikipedia.org - Cuspy halo problem  

Problema das galáxias anãs - en.wikipedia.org - Dwarf galaxy problem   

Antroposofia frente à Paleontologia e Biologia Evolutiva

Esta é, talvez, a área onde o "choque de realidade" entre a Antroposofia e a ciência moderna é mais violento. Se na agricultura ou na pedagogia as ideias de Steiner podem ser lidas como "poéticas" ou "alternativas", na Paleontologia e na Biologia Evolutiva elas colidem frontalmente com o registro fóssil e as leis da termodinâmica.

Para a Antroposofia, a evolução não é o surgimento da complexidade a partir da simplicidade via seleção natural, mas sim um processo de involução da consciência na matéria.

Aqui estão os pontos onde a mentalidade de Steiner "chuta o balde" da paleontologia séria:

1. O "Homem Espiritual" Precederia a Matéria

Steiner propunha que o ser humano, em sua essência espiritual, existia muito antes de haver um corpo físico na Terra. Enquanto a biologia mostra que o Homo sapiens é um ramo recente (cerca de 300 mil anos) em uma árvore de bilhões de anos, a Antroposofia sugere que o "Humano" é o tronco principal.

• A "Expulsão" dos Animais: Na visão antroposófica, os animais são vistos como "subprodutos" ou "desejos" que o ser humano espiritual "expeliu" de si para poder se tornar mais refinado. Os peixes, répteis e mamíferos seriam, por assim dizer, "sobras" do processo de purificação humana.

• A Crítica: Isso inverte completamente a árvore filogenética. Para a ciência, compartilhamos ancestrais comuns com os outros primatas; para a Antroposofia, os macacos são "humanos que regrediram ou se solidificaram cedo demais". É uma negação direta da ancestralidade comum baseada em genética e morfologia.

2. Geologia Mística e Continentes Perdidos

Steiner adotou e expandiu conceitos da Teosofia sobre continentes como a Lemúria e a Atlântida.[Nota] Ele descrevia detalhadamente a fauna e a flora desses lugares, bem como a constituição física dos seres que lá viviam (que seriam muito mais "gelatinosos" ou "etéreos" do que nós).

• O Registro Fóssil: A paleontologia e a geologia (tectônica de placas) provam que tais continentes nunca existiram da forma descrita. Além disso, a ideia de que a Terra passou por estados "menos densos" onde a matéria era semi-fluida contradiz tudo o que sabemos sobre a formação planetária e a estabilidade dos elementos químicos sob as pressões e temperaturas da crosta terrestre.

3. A Rejeição ao Acaso e à Seleção Natural

Para Steiner, a evolução é teleológica (tem um objetivo final) e dirigida por entidades espirituais (Hierarquias). Ele via o darwinismo como uma visão "materialista e morta", porque focava na sobrevivência do mais apto e em mutações aleatórias.

• A Crítica: Ao remover o mecanismo da seleção natural e substituí-lo por "impulsos espirituais", a Antroposofia deixa de ser uma teoria explicativa para se tornar um dogma. Ela não consegue explicar, por exemplo, as extinções em massa ou as imperfeições anatômicas (como o nervo laríngeo recorrente) que são assinaturas claras de um processo evolutivo cego e oportunista.

4. Cronologias Fantásticas

A Antroposofia tenta encaixar a história da Terra em grandes épocas espirituais (Época Polar, Hiperbórea, Lemuriana, etc.). Essas épocas não batem com os éons e eras geológicas (Arqueano, Proterozoico, Fanerozoico).

• Mundo de Carbono vs. Mundo de Espírito: Enquanto você estuda a química prebiótica e a transição do RNA para o DNA em fontes hidrotermais, a Antroposofia fala de uma época em que a Terra e o Sol eram um único corpo e os seres "respiravam" fogo. Para um engenheiro ou um biólogo, isso não é apenas pseudociência; é um erro de categoria, pois ignora as constantes físicas da matéria.

Por que isso é um "prato cheio" para a crítica?

Quando escrevemos sobre o rigor da ciência contra o misticismo, o caso da evolução antroposófica é o exemplo perfeito de "ciência de cabeça para baixo". Steiner não partiu das evidências (fósseis) para chegar a uma conclusão; ele partiu de uma "visão espiritual" e tentou forçar a natureza a caber nela.

Para quem entende o que já sabemos da origem da vida e o que se entende da evolução formando a árvore da vida a partir de de L.U.C.A. na vida real, a ideia de que o ser humano é a "matriz" e os outros seres são "restos descartados" soa não apenas como um erro científico, mas como uma arrogância antropocêntrica desprovida de qualquer base empírica.

Nota

Para entender a Antroposofia, é indispensável passar pela Teosofia, pois foi nela que Rudolf Steiner buscou o "esqueleto" de suas ideias antes de romper com o movimento para fundar a sua própria vertente.

A Teosofia (do grego theos, "deus", e sophia, "sabedoria") é um sistema esotérico moderno fundado em 1875, em Nova York, por Helena Petrovna Blavatsky.

Aqui está um resumo para a sua nota:

1. A Proposta Central

A Teosofia não se apresenta como uma religião, mas como a "Religião-Sabedoria" ou a "Ciência Arcaica" que estaria por trás de todas as religiões e filosofias da história. O objetivo era formar um núcleo da Fraternidade Universal da Humanidade, sem distinção de raça, credo, casta ou cor.

2. A "Doutrina Secreta" e o Ecletismo

Blavatsky afirmava que seus ensinamentos foram transmitidos por "Mestres de Sabedoria" (ou Mahatmas) que viviam no Tibete. O sistema é uma colcha de retalhos complexa que une:

• Filosofia Oriental: Introduziu no Ocidente termos como Karma e Reencarnação.

• Ocultismo Ocidental: Alquimia, Hermetismo e tradições gnósticas.

• Cosmologia Fantástica: A ideia de que o universo e a humanidade evoluem através de ciclos imensos chamados "Rondas" e "Cadeias Planetárias".

3. As "Raças Raízes" (O ponto crítico)

Este é o ponto onde a Teosofia se choca com a biologia e a história. Blavatsky propunha que a humanidade evolui através de sete Raças Raízes:

1. Polares: Seres puramente etéreos.

2. Hiperbóreos: Seres quase transparentes que viviam no norte.

3. Lemurianos: Seres gigantescos que viviam no continente perdido da Lemúria (onde teria ocorrido a separação dos sexos).

4. Atlantes: Habitantes da Atlântida, com tecnologia baseada em poderes psíquicos.

5. Arianos: A raça atual (que para ela não era um conceito puramente étnico, mas um estágio de desenvolvimento intelectual).

6. e 7. Raças Futuras: Que ainda viriam a surgir.

4. A Diferença para a Antroposofia

Rudolf Steiner foi secretário-geral da Sociedade Teosófica na Alemanha, mas rompeu com eles por dois motivos principais:

• Cristocentrismo: Steiner queria colocar a figura de Cristo no centro da evolução humana, enquanto os teósofos focavam mais em mestres orientais e no budismo.

• O "Messias" Krishnamurti: A Sociedade Teosófica proclamou que o jovem Jiddu Krishnamurti seria a reencarnação do "Instrutor do Mundo" (Maitreya). Steiner não aceitou isso e levou a maioria dos membros alemães consigo para fundar a Antroposofia em 1913.

O Olhar Científico

Assim como a Antroposofia, a Teosofia é um sistema metafísico. Suas afirmações sobre continentes perdidos, raças gigantes e "fisiologia espiritual" não possuem qualquer base no registro geológico ou genético. No entanto, ela foi o motor que trouxe muitos conceitos orientais para o debate cultural do Ocidente no século XX.

Porém, curiosamente, a Sociedade Teosófica possui uma máxima que é um manifesto contra o dogmatismo religioso contra a evidência científica: “Não há fé superior à verdade.” (“Sattyât nâsti paro dharmah”)  — sugere uma busca honesta e desimpedida pelos fatos, mas o que se observa na prática do "núcleo original" é uma inversão desse conceito.

A Tensão entre a Máxima e a Prática

Embora o lema prometa uma submissão da crença à Verdade, na Teosofia (e posteriormente na Antroposofia), a "Verdade" não é aquela extraída do consenso científico ou da evidência empírica, mas sim uma "Verdade Revelada" por meio da percepção suprassensível.

• O Manifesto: O lema funciona como uma declaração de independência das igrejas tradicionais e do dogmatismo cego, o que atraiu muitos intelectuais e cientistas da época que estavam desiludidos com o materialismo, mas que também não aceitavam o cristianismo ortodoxo.

• O Conflito: O problema surge quando a "Verdade" teosófica colide com a "Verdade" geológica ou biológica. Nesses casos, o movimento frequentemente escolhe a "sabedoria dos mestres" em detrimento do dado fóssil, falhando em sua própria máxima.

O Legado Cultural

Procuramos pontuar bem: a Antroposofia foi o motor da "orientalização" do Ocidente. Sem a Teosofia, conceitos que hoje são corriqueiros na cultura pop e na espiritualidade moderna dificilmente teriam a mesma penetração:

• O conceito de Aura.

• A ideia de Karma e Dharma como leis de causa e efeito.

• A visão da história da humanidade em grandes ciclos (Eras). 

A onipresença de conceitos como 'Karma', 'Aura' ou 'Eras' na cultura pop, nas artes e na mídia — legado direto da 'orientalização' promovida pela Teosofia e Antroposofia — não deve ser confundida com validação científica baseada em evidência empírica ou consenso acadêmico. A normalização cultural desses termos cria uma falsa sensação de familiaridade que muitas vezes mascara a ausência absoluta de base empírica. É imperativo destacar que o sucesso de uma ideia como recurso narrativo ou poético não lhe confere cientificidade; a ciência não se move por popularidade, mas por evidências, e a presença de um conceito no cinema ou na literatura não o resgata do território das pseudociências se ele falhar no teste do método científico.

Anotações científicas - 18

Matéria Escura Fria - 1

Diante das frequentes imprecisões conceituais propagadas em plataformas digitais, torna-se urgente ampliar a produção de materiais que expliquem, com rigor e clareza, a natureza da matéria escura. Mais do que uma curiosidade astronômica, essa hipótese é fundamental para compreendermos a evolução do cosmos e os mecanismos que permitiram a formação das primeiras galáxias no passado remoto.

Traduzido de:  en.wikipedia.org - Cold dark matter  

Em cosmologia e física, a matéria escura fria (CDM) é um tipo hipotético de matéria escura. De acordo com o modelo padrão atual da cosmologia, o modelo Lambda-CDM, aproximadamente 27% do universo é matéria escura e 68% é energia escura, com apenas uma pequena fração sendo a matéria bariônica comum que compõe estrelas, planetas e organismos vivos. Fria refere-se à matéria escura se mover lentamente em comparação com a velocidade da luz, conferindo-lhe uma equação de estado nula. Escura indica que ela interage muito fracamente com a matéria comum e a radiação eletromagnética. Os candidatos propostos para CDM incluem partículas massivas de interação fraca, buracos negros primordiais e áxions, bem como a maioria dos sabores de neutrinos.

Histórico

A teoria da matéria escura fria foi originalmente publicada em 1982 por James Peebles; enquanto a imagem da matéria escura quente foi proposta independentemente na mesma época por J. Richard Bond, Alex Szalay e Michael Turner; e George Blumenthal, H. Pagels e Joel Primack. Um artigo de revisão de 1984 de Blumenthal, Sandra Moore Faber, Primack e Martin Rees desenvolveu os detalhes da teoria da matéria escura fria.

Formação de estruturas

Na teoria da matéria escura fria, a estrutura cresce hierarquicamente, com pequenos objetos colapsando primeiro sob sua própria gravidade e se fundindo em uma hierarquia contínua para formar objetos maiores e mais massivos. As previsões do paradigma da matéria escura fria estão, em geral, de acordo com as observações da estrutura cosmológica em grande escala.

No paradigma da matéria escura quente, popular no início da década de 1980, mas menos na década de 1990, a estrutura não se forma hierarquicamente (de baixo para cima), mas sim por fragmentação (de cima para baixo), com os maiores superaglomerados se formando primeiro em camadas planas semelhantes a panquecas e, posteriormente, fragmentando-se em pedaços menores, como a nossa galáxia, a Via Láctea.

Desde o final da década de 1980 ou 1990, a maioria dos cosmólogos favorece a teoria da matéria escura fria (especificamente o modelo Lambda-CDM moderno) como uma descrição de como o universo passou de um estado inicial homogêneo nos primórdios (como demonstrado pela radiação cósmica de fundo em micro-ondas) para a distribuição irregular de galáxias e seus aglomerados que vemos hoje — a estrutura em grande escala do universo. Galáxias anãs são cruciais para essa teoria; tendo sido criadas por flutuações de densidade em pequena escala no universo primordial, elas se tornaram blocos de construção naturais que formam estruturas maiores.

Composição

A matéria escura é detectada por meio de suas interações gravitacionais com a matéria comum e a radiação. Como tal, é muito difícil determinar quais são os constituintes da matéria escura fria. Os candidatos se enquadram em três categorias principais:

• Áxions, partículas muito leves com um tipo específico de autointeração que as torna candidatas adequadas para a matéria escura fria. Desde o final da década de 2010, os áxions se tornaram um dos candidatos mais promissores para a matéria escura. Os áxions têm a vantagem teórica de que sua existência resolve o problema CP forte na cromodinâmica quântica, mas as partículas de áxion foram apenas teorizadas e nunca detectadas. Os áxions são um exemplo de uma categoria mais geral de partícula chamada WISP (partícula "esbelta" ou "fina" de interação fraca), que são as contrapartes de baixa massa dos WIMPs.

• Objetos compactos massivos do halo (MACHOs), objetos grandes e condensados, como buracos negros, estrelas de nêutrons, anãs brancas, estrelas muito fracas ou objetos não luminosos como planetas. A busca por esses objetos consiste em usar lentes gravitacionais para detectar os efeitos desses objetos em galáxias de fundo. A maioria dos especialistas acredita que as restrições dessas buscas descartam os MACHOs como um candidato viável para matéria escura.

• Partículas massivas de interação fraca (WIMPs). Atualmente, não existe nenhuma partícula conhecida com as propriedades necessárias, mas muitas extensões do Modelo Padrão da física de partículas preveem tais partículas. A busca por WIMPs envolve tentativas de detecção direta por detectores altamente sensíveis, bem como tentativas de produção de WIMPs por aceleradores de partículas. Historicamente, os WIMPs eram considerados um dos candidatos mais promissores para a composição da matéria escura, mas desde o final da década de 2010, os WIMPs foram suplantados pelos áxions devido à não detecção de WIMPs em experimentos. O experimento DAMA/NaI e seu sucessor, DAMA/LIBRA, afirmaram ter detectado diretamente partículas de matéria escura atravessando a Terra, mas muitos cientistas permanecem céticos porque nenhum resultado de experimentos semelhantes parece compatível com os resultados do DAMA.

Extra

A teoria dos "cabelos" de matéria escura, proposta por Gary Prézeau da NASA, sugere que a gravidade da Terra transforma riachos de matéria escura em filamentos densos, semelhantes a "cabelos", que atravessam o planeta e se estendem por centenas de milhares de quilômetros no espaço. Essa estrutura capilar seria mais densa na raiz, oferecendo um local promissor para detectar matéria escura. 

Aqui estão os principais pontos sobre essa teoria:

• Formação: Quando correntes de matéria escura passam pela Terra, a gravidade do planeta age como uma lente, focando as partículas em um filamento fino e denso.

• "Raízes" e "Pontas": A raiz desse cabelo de matéria escura, onde a densidade é maior, estaria próxima ao núcleo da Terra, podendo ser até 1 bilhão de vezes mais densa que a corrente original.

• Mapeamento da Terra: As simulações mostram que esses "cabelos" teriam "nós" ou dobras que correspondem às transições entre as camadas da Terra (núcleo, manto, crosta), o que, teoricamente, permitiria mapear a estrutura interna de qualquer planeta ou corpo celeste.

• Detecção: Essa densidade elevada nas "raízes" dos cabelos torna o local um alvo interessante para tentar detectar a matéria escura, que tem escapado à detecção direta por décadas. 

A pesquisa sugere uma maneira fascinante de estudar a misteriosa matéria escura que compõe a maior parte da matéria do universo. 

Earth Might Have Hairy Dark Matter. Nov. 23, 2015

https://www.jpl.nasa.gov/news/earth-might-have-hairy-dark-matter/