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Uma equipa de cientistas têm uma ideia radical. Os especialistas sugerem a possibilidade de um segundo Big Bang que poderia desvendar o mistério da matéria negra.

Gerd Altmann / pixabay

Os físicos estão a contemplar a existência de um Big Bang “escuro” no rescaldo do evento cósmico inicial. O conceito de um Big Bang escuro alinha-se com uma mudança de paradigma na cosmologia, em que os cientistas estão a redefinir a teoria padrão do Big Bang para incorporar múltiplas “transições de fase” distintas.

A motivação por detrás desta exploração reside na natureza esquiva da matéria negra, uma substância misteriosa que se crê manter as galáxias unidas. Anomalias observáveis, como a rotação acelerada das galáxias e a formação prematura de galáxias, sugerem a presença de matéria invisível que exerce forças gravitacionais.

Apesar da sua abundância estimada, a identidade das partículas de matéria negra continua a ser um enigma que tem iludido os físicos há mais de quatro décadas.

Os esforços tradicionais para detectar a matéria negra envolvem experiências sofisticadas, principalmente na procura de partículas maciças de interacção fraca. Estas experiências visam captar as interacções entre as partículas e os núcleos atómicos.

No entanto, a falta de uma detecção definitiva levou alguns cientistas a reconsiderar os pressupostos subjacentes à procura de matéria negra.

Katherine Freese, da Universidade do Texas em Austin, propõe uma nova perspectiva: e se a matéria negra não interagir de todo de forma fraca? Neste “cenário de pesadelo”, a gravidade torna-se a única ligação entre a matéria negra e a matéria normal.

Citado pela New Scientist, Freese sugere que a incapacidade de detectar a matéria negra pode levar a uma reavaliação da forma como esta foi criada, conduzindo a uma potencial revelação sobre as suas manifestações actuais.

Freese, juntamente com Martin Winkler, introduz o conceito de um Big Bang escuro que terá ocorrido nas semanas após o Big Bang que conhecemos. Este acontecimento hipotético, distinto da criação das partículas e forças conhecidas, poderia explicar a natureza da matéria negra. A ideia desafia a crença convencional de que tudo teve origem num único Big Bang.

O Big Bang escuro proposto introduz a noção de “darkzillas”, partículas-sombra monstruosas triliões de vezes mais maciças do que as partículas de matéria normal.

Estas darkzillas poderiam oferecer uma explicação plausível para a matéria negra, especialmente se a transição de fase for abrupta, criando bolhas energéticas capazes de produzir partículas tão colossais.

Em alternativa, uma transição de fase gradual poderia dar origem a partículas de matéria negra mais leves, semelhantes às partículas maciças de interacção fraca visadas nas experiências tradicionais.

Estas partículas poderiam interagir com forças negras, como o electromagnetismo escuro, gerando um espectro de potenciais candidatos a matéria negra.

O conceito de um Big Bang escuro ganha credibilidade quando se considera o seu impacto mínimo na estrutura observável de galáxias e aglomerados. Freese enfatiza a necessidade de garantir que o Big Bang escuro proposto não interfere com a evolução padrão da cosmologia.

Para testar a validade desta teoria, Freese sugere a procura de uma impressão digital distinta de ondulações no espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais.

Estas ondas, se forem produzidas por bolhas em colisão durante o Big Bang escuro, podem oferecer provas tangíveis. A detecção de um fundo de ondas gravitacionais, semelhante ao fundo cósmico de micro-ondas, pode indicar a presença de transições de fase no Universo primitivo.

Os astrónomos do NANOGrav detectaram recentemente um zumbido de fundo de ondas gravitacionais. Embora a origem permaneça incerta, Freese sugere que as escalas de energia associadas ao Big Bang escuro se alinham com os sinais observados.

ZAP //
14 Novembro, 2023

Ex-Combatente da Guerra do Ultramar, Web-designer,
Investigator, Astronomer and Digital Content Creator

published in: 2 semanas ago