Novas pesquisas sugerem que a matéria escura, a “coisa” mais misteriosa do universo, pode na verdade ser inerentemente “quente”. Se assim for, o melhor modelo que temos atualmente para a evolução do universo, o Modelo Padrão de Cosmologia, também conhecido como Lambda Cold Dark Matter (LCDM), pode precisar de uma revisão séria ou de uma reescrita completa, mudando as regras de um jogo épico de esconde-esconde entre a matéria escura e os cientistas que já dura décadas.
matéria escura Isso é uma dor de cabeça para os pesquisadores porque não interage com a radiação eletromagnética ou com a luz, em termos leigos. Isto não só torna a matéria escura efetivamente invisível, mas também significa que os cientistas sabem que a matéria escura não pode ser composta de elétrons, prótons e nêutrons, os átomos que constituem tudo, desde as estrelas mais massivas até as menores bactérias, porque eles Fazer Interaja com a luz. Acrescente a isso o fato de que a matéria escura supera a matéria normal no universo em cinco para um.
A equipa propõe que a matéria escura extremamente quente, viajando quase à velocidade da luz, pode ter sido criada no Universo durante um período conhecido como reaquecimento pós-inflacionário. Isto se refere ao ponto em que o campo de expansão que impulsionou a rápida expansão inicial do universo decai e se transforma em uma “sopa” quente e extremamente densa de radiação e partículas.
“A matéria escura é notoriamente misteriosa. Uma das poucas coisas que sabemos sobre ela é que precisa ser fria”, disse em comunicado o líder do estudo, Stephen Henrich, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota. “Portanto, nas últimas quatro décadas, a maioria dos investigadores presumiu que a matéria escura devia ser fria quando nasceu no universo primordial.
“Os nossos resultados recentes sugerem que este não é o caso; na verdade, a matéria escura pode ser quente à nascença, mas ainda tem tempo para arrefecer antes de as galáxias começarem a formar-se.”
Henrich e seus colegas demonstraram que a matéria escura pode parar de interagir significativamente com a matéria comum e a radiação eletromagnética enquanto ainda está muito quente, permitindo que ela se mova quase à velocidade da luz, um processo conhecido como “desacoplamento”. Se fosse produzido durante o reaquecimento pós-inflacionário, isto teria dado à matéria escura tempo suficiente para arrefecer e começar a agir como matéria escura fria, ajudando a formar as primeiras galáxias através da formação de ondas gravitacionais nas quais a matéria comum se aglomerava.
O conceito poderia ressuscitar um dos primeiros e mais simples candidatos à matéria escura – os neutrinos de baixa massa, que foram descartados há cerca de quatro décadas porque se pensava que aniquilavam em vez de contribuir para a estrutura à escala galáctica.
“esse neutrino “Sendo um excelente exemplo de matéria escura quente, onde a formação da estrutura depende da matéria escura fria”, disse Keith Olive, membro da equipe, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota. “Seria surpreendente se candidatos semelhantes, como a matéria escura quente, fossem produzidos. Big Bang O universo está sendo criado e pode ter esfriado a ponto de realmente agir como matéria escura e fria. “
A equipe tentará agora gerar e observar essas partículas usando experimentos na Terra, incluindo testes usando poderosos aceleradores de partículas, bem como detectá-las no universo primitivo. Esta investigação poderá não só revelar a verdadeira natureza da matéria escura, mas também ajudar os cientistas a obter uma compreensão mais clara de um dos períodos mais críticos, mas misteriosos, da evolução do Universo.
“Com as nossas novas descobertas, poderemos ser capazes de compreender um período da história do Universo muito próximo do Big Bang,” disse Yann Mambrini, membro da equipa, da Universidade de Paris-Saclay, em França.
As descobertas da equipe foram publicadas em novembro em Cartas de revisão física.
