A matéria escura, a “coisa” mais misteriosa do universo, pode na verdade ter nascido “quente”, sugere uma nova pesquisa. Se assim for, o melhor modelo atual de evolução cosmológica, o Modelo Padrão de Cosmologia, também conhecido como Lambda Gold Dark Matter (LCDM), pode precisar de uma revisão ou substituição séria, mudando as regras do jogo épico de esconde-esconde que vem acontecendo entre a matéria escura e os cientistas há décadas.
Matéria escura A radiação eletromagnética, em termos leigos, não corresponde à luz, o que é uma dor de cabeça para os pesquisadores. Isto não só torna a matéria escura efetivamente invisível, mas os cientistas sabem que ela não pode ser composta pelos elétrons, prótons e nêutrons que constituem os átomos que constituem tudo, desde as maiores estrelas até as menores bactérias. pendência interagir com a luz. Combine isso com o fato de que a matéria escura supera a matéria normal no universo numa proporção de cinco para um.
A equipa propõe que a matéria escura incrivelmente quente, movendo-se a velocidades próximas da da luz, pode ter nascido no Universo durante um período conhecido como reaquecimento pós-inflacionário. Isto significa que o campo inflacionário que impulsiona a rápida expansão inicial do Universo está a desintegrar-se, transformando-o numa “sopa” quente e incrivelmente densa de radiação e partículas.
“A matéria escura é notoriamente enigmática. Uma das poucas coisas que sabemos com certeza é que deve ser fria”, disse Stephen Heinrich, chefe de pesquisa da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota, em comunicado. “Como resultado, durante as últimas quatro décadas, a maioria dos investigadores acreditou que a matéria escura devia ser fria quando nasceu no universo primordial.
“Os nossos últimos resultados mostram que este não é o caso; na verdade, a matéria escura está em brasa quando nasce, mas ainda tem tempo para arrefecer antes de as galáxias começarem a formar-se.”
Heinrich e seus colegas descobriram que a matéria escura pode parar de interagir significativamente com a matéria normal e a radiação eletromagnética quando está quente demais para se mover a velocidades próximas à da luz, um processo chamado “desacoplamento”. Se produzido durante o reaquecimento pós-inflacionário, isso daria à matéria escura bastante tempo para esfriar e começar a agir como matéria escura fria, criando ondas gravitacionais em aglomerados de matéria normal que ajudaram a formar as primeiras galáxias.
O conceito poderia ressuscitar um dos primeiros e mais simples candidatos à matéria escura, os neutrinos de baixa massa, que foram rejeitados há quatro décadas porque se pensava que destruíam, em vez de promover, estruturas à escala galáctica.
“O Neutrino é um excelente exemplo de matéria escura quente, onde a formação da estrutura depende da matéria escura fria,” disse Keith Olive, membro da equipa, da Escola de Física e Astronomia da Universidade do Minnesota. Big Bang O universo está sendo formado e pode ter esfriado a ponto de agir como matéria escura fria.”
A equipe tentará agora criar e observar essas partículas usando experimentos na Terra, incluindo experimentos conduzidos com 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 construir uma imagem mais clara de um dos períodos mais importantes, mas misteriosos, da evolução cósmica.
“Com as nossas novas descobertas, podemos aceder a um período da história do Universo muito próximo do Big Bang,” disse Yann Mambrini, membro da equipa, da Universidade de Paris-Saclay, em França.
O estudo do painel foi publicado em novembro Cartas de revisão física.
