Um grupo de físicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts lançou as bases para uma teoria da identidade da matéria escura e dos buracos negros primordiais. Isso foi feito de forma original – devido à introdução de novos elementos no processo – buracos negros exóticos extremamente pequenos com carga colorida. Os investigadores provaram que a influência destes buracos exóticos nos buracos negros primordiais era suficiente para a detecção posterior. Resta apenas encontrar esses vestígios.
Fonte da imagem: Kaća Bradonjić
Há meio século, o físico Stephen Hawking sugeriu que a matéria escura é uma manifestação da influência de buracos negros primordiais espalhados por todo o Universo – objetos “do tamanho de um átomo e da massa de um asteróide”. Eles são invisíveis, mas sua gravidade distorce o espaço-tempo e atrai matéria comum em sua direção, dando origem a estrelas, galáxias e tudo mais no processo. Assim, em vez de procurarmos matéria escura exótica (matéria escura), deveríamos dedicar toda a nossa atenção à procura de buracos negros primordiais.
Supõe-se que os buracos negros primordiais se formaram um quintilionésimo de segundo (10-18) após o Big Bang. Eles colapsaram de matéria superdensa nesses momentos e depois se espalharam por todo o Universo. Tal como os físicos do MIT estabeleceram agora, buracos negros ainda mais exóticos e microscópicos “do tamanho de um protão e da massa de um rinoceronte” nasceram momentos antes do nascimento dos buracos negros primordiais e, em parte, simultaneamente com a sua formação.
Esses buracos exóticos evaporaram com a mesma rapidez após o seu nascimento, mas poderiam influenciar a formação de buracos negros primordiais e esse traço, teoricamente, poderia ser detectado, provaram os cientistas. Como os buracos negros microscópicos só poderiam se formar a partir do plasma de quarks e glúons, eles adquiririam a carga de cor exótica característica dessas partículas subelementares. Foi a influência dessa carga, que não poderia aparecer nos buracos negros comuns, mesmo os primários, já que durante o processo de “montagem” os buracos negros comuns adquiririam uma carga neutra, deveria ter deixado a memória do aparecimento de negros ainda mais exóticos. buracos imediatamente após o Big Bang.
A descoberta destes vestígios, cuja existência os físicos comprovaram apenas teoricamente, ajudará a comprovar a origem da matéria escura como consequência da influência dos buracos negros primordiais no mundo. Na verdade, os cientistas substituíram um exótico por outro. Resta determinar qual versão corresponde à situação real.
«Embora estes objetos exóticos de vida curta não estejam hoje próximos, podem ter influenciado a história cósmica de maneiras que podem aparecer hoje em sinais subtis, explicou David Kaiser, professor de física no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “Dentro da ideia de que toda a matéria escura poderia ser formada por buracos negros, isso nos dá novas possibilidades de pesquisa.”