Dark Energy e Dark Matter podem ser a mesma coisa, afinal

Setenta por cento do universo é dark energy. Vinte e cinco por cento é dark matter. Isso significa que só 5% de tudo que existe é feito da matéria comum que estudamos na escola. Durante décadas, físicos trataram essas duas forças invisíveis como problemas separados, cada uma com seu próprio mistério. Mas dados recentes do telescópio DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) sugerem algo desconfortável: a dark energy pode não ser constante como se pensava, e isso está levando um grupo de físicos a perguntar se as duas “coisas escuras” do universo são, na verdade, uma coisa só.

Dark energy é a força misteriosa que explica por que o universo está se expandindo cada vez mais rápido. Dark matter é a massa invisível que mantém as galáxias coesas, já que a matéria visível sozinha não teria gravidade suficiente para isso. Se você trabalha com física teórica, cosmologia, ou simplesmente acompanha como grandes teorias se movem (ou resistem a se mover), esse debate é um estudo de caso valioso sobre como a ciência lida com uma anomalia nos dados.

O que aconteceu

Em 2024, a colaboração DESI encontrou evidências de que a força da dark energy, às vezes chamada de “constante cosmológica”, não é tão constante assim. Um estudo de 2025, com mais que o dobro de dados, confirmou a tendência: a dark energy parece estar mudando ao longo do tempo. Segundo os cálculos, ela teria atingido um valor máximo há cerca de 2 bilhões de anos e, desde então, estaria enfraquecendo.

O problema é que os mesmos dados sugerem que, num período anterior, a dark energy teria se fortalecido, o que contraria a lei de conservação de energia. Os pesquisadores chamam isso de “regime fantasma”, e comparam a situação a uma bola rolando morro acima: só é possível se alguma outra força, além da gravidade, estiver empurrando.

É esse comportamento estranho que reabriu a pergunta sobre uma possível ligação entre dark energy e dark matter. Como resume Tim Tait, físico de partículas da Universidade da Califórnia em Irvine, ainda que a suposição dominante seja que as duas “não têm nada a ver uma com a outra”, é possível imaginar um cenário em que uma influencia a outra, e não seria surpresa se fossem manifestações de uma teoria unificada do universo escuro.

Por que isso importa pra você

Se você pesquisa em física teórica, cosmologia ou áreas próximas, esse episódio vale menos pelo resultado final (que ainda está em aberto) e mais pelo processo que ele revela. Veja o que mudou de postura entre os pesquisadores envolvidos:

1. A anomalia nos dados não foi descartada como erro. Em vez de assumir que a discrepância era ruído estatístico, times inteiros redesenharam seus modelos teóricos para acomodá-la.
2. Modelos antigos, engavetados, voltaram à mesa. A hipótese de interação entre dark energy e dark matter existe desde pelo menos 2005 (proposta por Justin Khoury e colaboradores). Ela só ganhou tração de novo quando um dado novo a tornou relevante.
3. Times diferentes, abordagens diferentes, mesma pergunta. Cosmólogos como Elsa Teixeira atacaram o problema por um ângulo (a tensão de Hubble); físicos de partículas como Cumrun Vafa e Georges Obied atacaram por outro (teoria das cordas). Nenhum dos dois grupos assumiu que sua ferramenta era a única válida.

Se algo assim aparecer no seu próprio trabalho, a lição do episódio é essa: um dado que não se encaixa na teoria vigente pode ser o sinal de que a teoria precisa de ajuste, não necessariamente um erro de execução.

A dimensão que ninguém esperava

A parte mais ambiciosa da história vem da teoria das cordas, que propõe que o universo, no nível mais fundamental, é composto de cordas vibrantes, e que existem seis ou sete dimensões extras além das quatro que conhecemos (três de espaço, uma de tempo). A maioria dessas dimensões seria minúscula, próxima da escala de Planck.

Cumrun Vafa, físico de Harvard, e colaboradores propuseram em 2022 que uma dessas dimensões, batizada de dimensão escura, seria significativamente maior que as outras, na ordem de um micron. Nesse cenário, gravitons (partículas teóricas que carregam a força da gravidade) poderiam “escapar” para essa dimensão maior, ganhar massa no processo, e se tornar o que os físicos chamam de dark gravitons. Eles ficariam confinados à dimensão escura, mas seus efeitos gravitacionais seriam sentidos nas dimensões comuns, cumprindo o papel que hoje atribuímos à dark matter.

Em julho de 2025, Vafa, Georges Obied, Alek Bedroya (Princeton) e David Wu (Harvard) publicaram um artigo mostrando que esse modelo é compatível com os dados do DESI. A previsão: tanto a dark energy quanto a massa da dark matter diminuem ao longo do tempo, numa taxa proporcional à energia da própria dark energy. Como essa energia é extraordinariamente pequena, a mudança é lenta. Segundo Vafa, “não é surpresa que não víssemos isso até agora”, porque a taxa de variação é tão pequena que só ficou perceptível depois de bilhões de anos de expansão cósmica.

Onde a teoria toca a prática

O que mais me chama atenção nessa história não é a matemática (que eu deixo pros físicos de partículas), é a disciplina metodológica por trás dela. Vafa passou quatro décadas tentando tirar a teoria das cordas do terreno puramente conceitual e levá-la a produzir previsões testáveis. Isso é raro. Muita teoria elegante nunca chega a esse ponto.

E o teste que ele encontrou já existia, esperando havia quase vinte anos. Em 2006, os físicos Marc Kamionkowski e Michael Kesden tinham calculado um limite superior para uma possível força extra de atração entre partículas de dark matter, usando o comportamento de “caudas de maré” (tidal tails) formadas quando duas galáxias se aproximam. O limite que eles calcularam ficou cerca de 20 vezes maior do que o valor previsto pelo modelo de Vafa, ou seja, a previsão da teoria das cordas passa confortavelmente dentro da margem observacional já estabelecida.

Não significa que o modelo esteja confirmado. Significa que ele não foi refutado de cara, o que já é um resultado favorável para uma hipótese teórica recém-testada contra dados observacionais. Como o próprio Kamionkowski observou, é interessante ver conexões surgindo entre um trabalho tão abstrato e evidências observacionais e experimentais que já existiam, só esperando a pergunta certa.

Próximos passos

Não existe aqui um “próximo passo” burocrático, tipo inscrição ou prazo. O que existe é um convite ao método:

1. Se você trabalha com modelagem teórica, vale acompanhar se resultados futuros do DESI (ou de instrumentos equivalentes) confirmam ou refutam a variação da dark energy ao longo do tempo.
2. Se você é da área de física de partículas ou astrofísica observacional, o próprio Georges Obied aponta que existem formas astrofísicas de testar essa hipótese, e times já usam dados antigos (como os de Kamionkowski e Kesden) sob uma luz nova.
3. Se você está fora da física, o valor está no exemplo de método: veja como pesquisadores de subáreas distintas (cosmologia observacional, física de partículas, teoria das cordas) atacaram a mesma anomalia por caminhos diferentes, sem descartar a hipótese alheia. Como resume Obied, é trabalho do físico teórico colocar todas as possibilidades na mesa e deixar que os dados ajudem a decidir depois.

Se esse tipo de disciplina na hora de tratar um dado inesperado te interessa, veja também 70 anos caçando o neutrino: uma lição de método científico, sobre como outra partícula esquiva também exigiu décadas de paciência metodológica até ser detectada.

Fonte: A Dark Dimension Could Link Two of the Universe’s Great Unknowns, Quanta Magazine