Extra - Gravidade Entrópica e o Problema da Matéria Escura

Este documento sintetiza a análise apresentada na dissertação "Gravidade Entrópica e o Problema da Matéria Escura", de Fábio Henrique Moreira dos Anjos, que explora uma solução alternativa para a discrepância de massa observada no universo. O problema central reside na falha da gravidade Newtoniana e Einsteiniana em explicar a dinâmica de galáxias e aglomerados com base apenas na matéria observada, levando à postulação da matéria escura. A análise propõe que a Gravidade Entrópica, um modelo que descreve a gravidade como um fenômeno termodinâmico emergente e não uma força fundamental, oferece um caminho promissor para resolver essa questão.
O ponto mais crítico da análise é a demonstração de que o modelo de gravidade entrópica de Erik Verlinde deriva naturalmente a Dinâmica Newtoniana Modificada (MOND). Essa conexão surge ao substituir a lei clássica de equipartição de energia, usada na derivação original de Verlinde, pelo modelo de Debye, que é mais preciso em regimes de baixa temperatura — equivalentes, pelo Efeito Unruh, a baixas acelerações. A MOND, uma teoria fenomenológica de grande sucesso empírico, explica com precisão as curvas de rotação de galáxias e prediz a Relação de Tully-Fisher, feitos que exigem ajustes complexos no modelo padrão ΛCDM.
Apesar de seu sucesso em escala galáctica, a MOND falha em explicar completamente a dinâmica de aglomerados de galáxias. A dissertação aborda essa limitação propondo um modelo cosmológico sintético: a combinação da MOND com neutrinos estéreis de 11eV (uma forma de matéria escura quente). Este modelo híbrido é capaz não apenas de resolver a discrepância de massa residual nos aglomerados, mas também de reproduzir com alta fidelidade o espectro de potência da Radiação Cósmica de Fundo (RCF), equiparando-se ao poder preditivo do ΛCDM.
Finalmente, o trabalho introduz o conceito de "Matéria Escura MONDiana", que postula uma dualidade entre a modificação da gravidade e a existência de matéria escura. Nessa perspectiva, a força entrópica pode ser interpretada de duas formas equivalentes: como uma alteração na lei da gravidade ou como a gravidade Newtoniana padrão atuando sobre a matéria bariônica mais um componente de matéria escura cuja densidade é determinada pela aceleração local. Esta interpretação se mostra plausível em testes com galáxias espirais, sugerindo que a MOND e a matéria escura podem ser duas faces do mesmo fenômeno.