Análogos esféricos de cordas cósmicas – defeitos topológicos do espaço-tempo – foram propostos para o papel da matéria escura.

A matéria escura, partícula hipotética que possui apenas força gravitacional, tem como objetivo preencher lacunas nas observações do Universo, onde as estrelas e a matéria em geral se comportam incorretamente em termos de massa medida: acelerando na periferia das galáxias e refratando a luz sem o visível presença de matéria. Existem também muitas alternativas à matéria escura, mas a nova hipótese pode surpreender – ela desacopla a massa da gravidade, explicando tudo por defeitos no espaço-tempo.

Fonte da imagem: NASA / JPL-Caltech

Há algum tempo, a prestigiosa revista astronômica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publicou um artigo do Dr. Richard Lieu, da Universidade do Alabama em Huntsville (EUA), no qual ele propôs uma hipótese bastante recente para as inconsistências observadas. O cientista apresentou um aparato matemático incompletamente desenvolvido, que, como ele explicou, apresenta o papel da matéria escura aos defeitos topológicos ou dobras do espaço-tempo que surgiram devido às heterogeneidades do Universo durante uma transição de fase da topologia do espaço-tempo durante a separação de interações fundamentais.

Em particular, nesta fase, tais defeitos topológicos lineares unidimensionais do espaço-tempo poderiam ter se formado, que são conhecidos como cordas cósmicas, que têm sido razoavelmente apoiados por cálculos matemáticos sérios há muito tempo. O físico americano sugeriu a existência de outros defeitos de estruturas 2D – na forma de esferas com gravidade zero.

«Os defeitos topológicos são regiões muito compactas do espaço com uma densidade de matéria muito elevada, geralmente na forma de estruturas lineares conhecidas como cordas cósmicas, embora também sejam possíveis estruturas 2D, como conchas esféricas, explicou o autor do trabalho. — As cascas do meu artigo consistem em uma fina camada interna com massa positiva e uma fina camada externa com massa negativa; a massa total de ambas as camadas – isso é tudo o que pode ser estimado em termos de massa – é exatamente zero, mas quando a estrela está nesta concha, ela experimenta uma grande força gravitacional, atraindo-a para o centro da concha.”

O cientista imagina defeitos topológicos esféricos como esferas aninhadas umas nas outras. Eles não têm massa, mas exercem uma influência gravitacional tanto na matéria visível quanto na luz. É possível que o conceito proposto não possa excluir completamente a presença de matéria escura, mas diminui significativamente o seu papel.

Observamos círculos e arcos no Universo que se estendem por milhares e centenas de milhares de anos-luz, explica o autor, o que pode servir como evidência visível da presença de defeitos topológicos de formato esférico no espaço. Ao mesmo tempo, o cientista não fez nenhuma tentativa de explicar em seu artigo como se formam as dobras do espaço-tempo esférico. Ele também não propôs uma forma de tentar detectá-los no universo. Tudo o que existe hoje é um aparato matemático rudimentar que pode ser criticado e desenvolvido, o que, na verdade, já é bastante.