A história da ciência está cheia de pessoas geniais que deram passos importantes na sua época. Mas apenas um punhado delas carrega a glória de estabelecer ideias que perduram no tempo. Deste grupo seleto, existe um ainda mais vip, aqueles cujas ideias são tão boas e avançadas que continuam sendo um programa ativo de pesquisa décadas e décadas depois da sua morte. Este é o caso de Fritz Zwicky (1898 - 1974).

Físico suíço que inicialmente se dedicou à Físico-Química, migrou para a Astrofísica e Cosmologia depois de começar a trabalhar nos EUA em 1925. Seu trabalho foi fundamental em muitos sentidos, mas infelizmente, ficou mais famoso pelas histórias anedóticas do seu temperamento irascível do que pelas grandes ideias e testes observacionais que estruturou.

Suas contribuições mais importantes foram aplicações da Relatividade Geral. Junto com Walter Baade estudou supernovas e propôs a ideia de Estrelas de Nêutrons, bem como a explicação dos raios cósmicos. Em 1936 Einstein publicou um artigo calculando efeitos de lentes gravitacionais em estrelas. No ano seguinte, Zwicky publicou dois artigos mostrando que na verdade elas seriam mais relevantes nas escalas de galáxias, onde inclusive serviriam como técnica de medida (de massa por exemplo).

Mapeamento de lentes gravitacionais de galáxias é um dos programas de pesquisa mais relevantes hoje em dia. Entre os telescópios mais famosos fazendo isso neste instante estão o James Webb, Vera Rubin, Euclid. Zwicky não chegou a ver uma detecção, mas seu programa de pesquisa é considerado essencial para testes do Modelo Cosmológico Padrão pois fornece dados de como a Matéria Escura e a Energia Escura afetam a evolução do universo.

A propósito, ele geralmente é lembrado por ter descoberto a “Matéria Escura” por acidente em 1933, quando aplicou o teorema do virial para determinar a massa de Coma, um aglomerado com mais de mil galáxias. No entanto, a afirmação é mais uma de tantas lendas científicas.

Primeiro porque o conceito já circulava entre astrofísicos: Kapteyn e Oort já haviam usado antes referindo-se às medidas na Via Láctea. Segundo porque ele encontrou exatamente o que procurava, não foi um acidente e menos ainda um susto.

A Cosmologia era um campo emergente na década de 1930, com a descoberta da Relatividade Geral e da Expansão do Universo. Zwicky queria testar o modelo cosmológico de Einstein - de Sitter, que previa uma taxa de expansão e uma densidade crítica para o universo. Para medir esta densidade, era preciso usar vastas regiões a fim de conseguir uma média confiável.

Ele mediu a massa de Coma a partir do movimento das galáxias e determinou um valor para a densidade crítica que corroborava o modelo de Einstein - de Sitter. Hoje nós continuamos o programa de Zwicky: medimos massas de aglomerados de galáxias, por exemplo com o DESI, para refinar modelos cosmológicos como o ΛCDM.

Isso explica por que houve um hiato de quarenta anos entre a descoberta da Matéria Escura e a aceitação pela comunidade com os trabalhos de Vera Rubin e Kent Ford. A preocupação de Zwicky era com modelos cosmológicos e não exatamente com a massa dos aglomerados!

Prof. Alexandre Zabot

Referências

• Zwicky, F. (1933). Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta, 6, 110–127. arXiv

• Beyne, S. & Marinoni, C. (2025). Dark Matter in Zwicky’s Cosmology: Towards an Epistemological Reconstruction. arXiv

• Zabot, A. & Amarante, Marcos (2023). Instrodução à Cosmologia Moderna. Livro