'Sem entender a matéria escura, não entendemos o universo': astrofísico colombiano recebe bolsa da NASA

O Programa de Bolsas Hubble da NASA (NHFP) é um programa de bolsas da NASA que busca promover excelência e liderança em astrofísica apoiando pesquisadores excepcionalmente promissores e inovadores.

Mais de 650 candidatos competiram pelas bolsas de 2025, que fornecerão aos pesquisadores até três anos de apoio para seu trabalho em uma instituição dos EUA.

A NASA anunciou recentemente os novos contemplados do programa: 24 pesquisadores que, divididos em três subcategorias, trabalharão para ajudar a responder às três principais questões científicas que a agência busca abordar sobre o universo: Como ele funciona? Como chegamos aqui? E estamos sozinhos?

“A turma de 2025 do Programa de Bolsas Hubble da NASA é composta por pesquisadores astrofísicos excepcionais”, disse Shawn Domagal-Goldman, diretor interino da Divisão de Astrofísica na sede da NASA em Washington. “Esta turma de bolsistas selecionados competitivamente inspirará as gerações futuras por meio dos produtos de suas pesquisas e do compartilhamento dos resultados desse trabalho com o público. Seus esforços ajudarão a NASA a manter sua liderança global em pesquisas astrofísicas espaciais”, acrescentou o diretor.

Entre este seleto grupo, este ano, está um colombiano. Nicolás Garavito Camargo , físico da Universidade Nacional e graduado pelo programa de mestrado em Física da Universidade dos Andes, concluiu seu doutorado na Universidade do Arizona e atualmente é pesquisador de pós-doutorado em Nova York. Com esta bolsa, o astrofísico, que nasceu em Valência (Venezuela), mas cresceu em Bogotá, receberá três anos de financiamento integral para desenvolver projetos sobre matéria escura na Universidade de Maryland.

Este reconhecimento faz dele o terceiro colombiano a receber esta honraria (anteriormente recebida por Paola Pinilla, também da Uniandes, e Andrés Izquierdo, da Universidade de Antioquia).

Garavito, 36, falou com o EL TIEMPO sobre a importância de receber esse apoio para sua carreira, os mistérios que ainda cercam a matéria escura e as descobertas surpreendentes que ele espera que deslumbrem a comunidade científica nos próximos anos.

Eu não era muito disciplinado na escola. Não gostava de física, mas era apaixonado por matemática e não me destacava nas outras matérias. Mas tive um bom professor de física, Juan Carlos Prieto, que me motivou muito. Eu gostava de física porque acho que ela abordava questões que, para mim, eram fundamentais para as nossas vidas, como o que é o universo, como ele funciona, por que os planetas giram em torno de estrelas. Essa era a minha motivação, e eu também não me via fazendo outro tipo de trabalho; não me via em um escritório trabalhando das 9 às 5; eu queria algo que me desse mais liberdade.

Estou muito motivado por ter tempo e, acima de tudo, isso me dá a independência para trabalhar nos temas que me interessam. Estou muito feliz por ter esta oportunidade, mas também sei que, embora seja uma bolsa especial, muitas pessoas têm posições semelhantes. Para mim, também representa uma grande responsabilidade trabalhar, produzir resultados e fazer ciência, porque é dinheiro que normalmente vem dos impostos que as pessoas pagam aqui nos Estados Unidos. Acho que também é um reconhecimento de que o trabalho científico é importante e desempenha um papel na sociedade, por isso é importante que ele continue a ser financiado.

Sou especialista em estudar como as galáxias, e em particular a Via Láctea, onde vivemos, interagem com suas galáxias vizinhas. Isso é particularmente importante porque essa interação é mediada por algo que desconhecemos, chamado matéria escura, que podemos medir gravitacionalmente. Podemos medir a quantidade dela que faz com que as estrelas se movam da maneira como o fazem em suas órbitas. Estudo como essas galáxias satélites estão perturbando nossa galáxia, e faço isso com modelos e simulações computacionais.

Gostaria de destacar duas coisas. A primeira é um resultado que publiquei em 2019. Antes, pensávamos que a Via Láctea não estava sendo perturbada por nenhuma galáxia, que estava em equilíbrio. O que fiz foi uma previsão de que, na verdade, ela está sendo perturbada por uma galáxia chamada Nuvem de Magalhães, que é menor que a Via Láctea e é chamada de galáxia satélite porque orbita a nossa galáxia. Fiz previsões sobre como ela está perturbando a nossa galáxia, e então essas hipóteses foram confirmadas, por exemplo, por dados de um telescópio chamado Gaia, que é basicamente um mapa da Via Láctea. Isso foi muito interessante porque não é apenas ver que há perturbações, mas elas também podem nos dizer como a matéria escura está distribuída na nossa galáxia.

A outra descoberta está relacionada porque nossa galáxia tem várias galáxias satélites menores orbitando-a que eventualmente se fundirão com a Via Láctea. O que é único nessas galáxias é uma distribuição atípica, no sentido de que estão em um plano e girando, como os planetas do sistema solar. Essa distribuição de galáxias satélites não é comum e não se sabe como ela se formou. Algo que também fizemos em um artigo de 2021 foi dizer que o movimento rotacional que vemos não é intrínseco. Não é que essas galáxias satélites estejam realmente girando, mas sim que nossa galáxia está se movendo em um movimento circular. É como quando você está em um carrossel e vê tudo se movendo lá fora, mas é você quem está girando.

Na verdade, deveria ser chamada de matéria transparente. É um termo dado a um tipo de matéria que não podemos ver, mas há muitas evidências de que ela deve existir. A galáxia inteira é cercada por um halo chamado matéria escura, que contém 85% da massa do universo. Os 15% restantes são o que vemos como matéria, como estrelas ou aquilo de que somos feitos. Temos muitas evidências de que ela está lá, mas não sabemos o que é. Há duas ideias principais sobre o que poderia ser: uma é um tipo de partícula que não emite luz, mas não sabemos quais propriedades essas partículas têm. Estamos usando muitos detectores para ver se elas podem ser observadas, mas eles não tiveram sucesso. A outra ideia pode ser que elas sejam modificações nas leis de Newton e Einstein sobre como a gravidade funciona, que podem não se comportar da mesma maneira que em escalas menores, então achamos que há mais matéria, mas na realidade, a gravidade funciona de forma diferente.

É difícil responder, mas o que está claro é que há dados crescentes e, em princípio, eles podem ajudar pelo menos a comprovar ou refutar as hipóteses existentes em ambos os cenários. Por exemplo, detectores de partículas descartaram muitas hipóteses sobre o tipo de partícula que a matéria escura poderia ser, porque elas não foram detectadas.

De fato, surgiram muitos telescópios novos que nos permitiram ver mais, medir mais a matéria escura. Para o meu campo de pesquisa, como estou me concentrando mais na Via Láctea, o telescópio Vera Rubin, por exemplo, é um telescópio que será muito importante porque nos permitirá medir as distâncias até estrelas muito distantes em nossa galáxia. Essas estrelas são o que nos permite mapear como a matéria escura está distribuída em nossa galáxia. Para dar um exemplo: se Bogotá fosse nossa galáxia, até agora conseguimos medir com grande precisão as distâncias dentro de um único bairro, como La Candelaria, mas as galáxias que estão no sul ou no norte, embora possamos vê-las, ainda não podemos determinar com precisão suas distâncias. Isso é importante porque com essa informação podemos fazer um mapa da cidade e, analogamente, em níveis galácticos, com essas estrelas podemos determinar a forma de nossa galáxia, suas fronteiras. Criar esse mapa também será muito importante para saber onde está a matéria escura.

Gostaria de saber o que é a matéria escura. Acho que seria uma superdescoberta, porque nos permitiria aprender duas coisas. Primeiro, descobrir um novo tipo de partícula ou partículas, e isso seria uma nova ciência, uma nova física que não existe hoje. Seria uma descoberta gigantesca. Ou, por outro lado, descobrir como a gravidade funciona. Se a gravidade realmente funciona em diferentes escalas galácticas. Descobrir isso também seria muito importante para a nossa compreensão do universo. De qualquer perspectiva, haverá nova física, e acho que isso sempre nos permitirá entender mais sobre o universo, mas também pode ter muitas outras aplicações em nossa vida cotidiana. Por exemplo, a Relatividade Geral de Einstein tem muitas aplicações em nossa vida cotidiana, em como os satélites funcionam, como o GPS funciona — tudo isso tem essa ciência por trás.

Se não entendemos o que é matéria escura, há uma grande parte de como o universo funciona que não entendemos.