ApIqCL

movimentos de algumas dúzias de galáxias como traçadores do campo
gravitacional que une o aglomerado inteiro, Zwicky descobriu que sua
velocidade média é chocantemente elevada. Como forças gravitacionais
maiores induzem velocidades mais elevadas nos objetos que atraem, Zwicky
deduziu uma enorme massa para o aglomerado de Coma. Quando somamos
todas as massas estimadas de suas galáxias, Coma está entre os maiores e
mais massivos aglomerados de galáxias no universo. Mesmo assim, o
aglomerado não contém matéria visível suficiente para explicar as
velocidades observadas em suas galáxias membros. Parece estar faltando
matéria.
Se você aplica a lei da gravidade de Newton e supõe que o aglomerado
não existe num estado ocasional de expansão ou colapso, você pode calcular
qual deveria ser a velocidade média característica de suas galáxias. Você só
precisa saber o tamanho do aglomerado e uma estimativa de sua massa total:
a massa, agindo sobre distâncias caracterizadas pelo tamanho do
aglomerado, determina a velocidade com que as galáxias devem se mover
para evitar cair no centro deste ou escapar inteiramente do aglomerado.
Num cálculo semelhante, como mostrou Newton, pode-se deduzir a que
velocidade cada um dos planetas em sua distância particular do Sol deve se
mover em sua órbita. Longe de serem mágicas, essas velocidades satisfazem a
circunstância gravitacional em que cada um dos planetas se encontra. Se o
Sol de repente adquirisse mais massa, a Terra e tudo o mais no sistema solar
precisaria de velocidades maiores para permanecer em suas órbitas atuais.
Com velocidade demais, entretanto, a gravidade do Sol será insuficiente para
manter a órbita de todos. Se a velocidade orbital da Terra fosse maior que a
raiz quadrada de duas vezes sua velocidade atual, o nosso planeta atingiria a
“velocidade de escape” e, você já adivinhou, escaparia para fora do sistema
solar. Podemos aplicar o mesmo raciocínio para objetos muito maiores, como a
nossa própria galáxia da Via Láctea, na qual as estrelas se movem em órbitas
que reagem à gravidade de todas as outras estrelas, ou em aglomerados de
galáxias, onde cada uma das galáxias sente da mesma forma a gravidade de
todas as outras galáxias. Como Einstein certa vez escreveu (com mais
sonoridade em alemão do que nesta tradução feita por um de nós [DG] para
honrar Isaac Newton):
Olhem para as estrelas que elas ensinam
Como as ideias do mestre podem nos alcançar
Cada uma segue a matemática de Newton
Em silêncio ao longo de seu caminho.
Quando examinamos o aglomerado de Coma, como Zwicky fez na
década de 1930, descobrimos que todas as suas galáxias membros se movem
mais rapidamente do que a velocidade de escape para o aglomerado, mas
apenas se estabelecemos essa velocidade a partir da soma de todas as massas
da galáxia consideradas uma a uma, o que estimamos a partir dos brilhos das