Cientistas explicam o mistério da matéria escura pelo nascimento de buracos negros exóticos

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.”