Coleções

Novo estudo revela que matéria escura pode ter sido anterior ao big bang

Novo estudo revela que matéria escura pode ter sido anterior ao big bang

É do conhecimento comum que a matéria escura constitui cerca de 80% da massa do universo, mas o que não se sabe exatamente o que é ou como veio a ser. Agora, aumentando seu mistério, um novo estudo está revelando que a matéria elusiva pode ter existido antes do Big Bang.

Uma nova conexão entre a física de partículas e astronomia

"O estudo revelou uma nova conexão entre a física de partículas e a astronomia. Se a matéria escura consiste em novas partículas que nasceram antes do Big Bang, elas afetam a maneira como as galáxias são distribuídas no céu de uma maneira única. Essa conexão pode ser usada para revelar sua identidade e tirar conclusões sobre os tempos anteriores ao Big Bang ", disse Tommi Tenkanen, um pós-doutorado em Física e Astronomia na Universidade Johns Hopkins e autor do estudo.

RELACIONADO: A NUVEM FÓSSIL DE BIG BANG É ENCONTRADA POR ASTRÔNOMOS

A matéria escura é difícil de entender, pois não é diretamente observável. Em vez disso, sua presença é conhecida por seus efeitos de gravitação sobre como a matéria visível se move e é distribuída no espaço.

Agora, as novas descobertas estão em oposição direta a uma crença de longa data de que a matéria escura deve ser uma substância residual do Big Bang.

"Se a matéria escura fosse realmente um remanescente do Big Bang, então em muitos casos os pesquisadores já deveriam ter visto um sinal direto da matéria escura em diferentes experimentos de física de partículas", disse Tenkanen.

Uma estrutura matemática simples

O novo estudo emprega uma estrutura matemática simples para ilustrar que a matéria escura pode ter sido produzida antes do Big Bang. Mais especificamente, ele teria surgido durante uma era conhecida como inflação cósmica, quando o espaço estava se expandindo muito rapidamente. Acredita-se que essa expansão leve à introdução de certos tipos de partículas chamadas escalares, como o bóson de Higgs.

"Não sabemos o que é a matéria escura, mas se ela tem alguma coisa a ver com qualquer partícula escalar, pode ser mais antiga que o Big Bang. Com o cenário matemático proposto, não temos que assumir novos tipos de interações entre os e a matéria escura além da gravidade, que já sabemos que existe ", explicou Tenkanen.

Embora a noção de que a matéria escura possa ter sido anterior ao big bang não seja nova, não houve cálculos para apoiar a ideia até agora. Tenkanen diz que isso ocorre porque os pesquisadores negligenciaram o cenário matemático mais simples possível para as origens da matéria escura.

Seu novo método não apenas oferece um vislumbre desse cenário, mas também pode levar a uma nova maneira de testar a origem da matéria escura, observando as assinaturas que a matéria escura deixa na distribuição da matéria no universo.

"Embora esse tipo de matéria escura seja muito elusivo para ser encontrado em experimentos com partículas, ele pode revelar sua presença em observações astronômicas. Em breve aprenderemos mais sobre a origem da matéria escura quando o satélite Euclides for lançado em 2022. Vai ser muito emocionante ver o que ele revelará sobre a matéria escura e se suas descobertas podem ser usadas para espiar os tempos anteriores ao Big Bang. "

O estudo é publicado em Cartas de revisão física.


Assista o vídeo: O SEGREDO MAIS PROFUNDO DE BETELGEUSE. SPACE TODAY TV EP2096 (Novembro 2021).