A matéria escura pode ser feita de buracos negros de outro universo

Uma recente cosmologia modelo combina duas das ideias mais excêntricas da física contemporânea para explicar a natureza da matéria escura, a substância invisível que constitui cerca de 85% de toda a matéria do universo. Para compreendê-lo, é necessário olhar além do Big Bang todos conhecemos e consideramos dois conceitos que raramente se cruzam: universos cíclicos e buracos negros primordiais.

Um tipo diferente de multiverso

Existem diferentes versões do “multiverso”. O modelo mais popular – o do Universo Cinematográfico Marvel – propõe que existem tantos universos quantas possibilidades e que essas versões da realidade são paralelas. A física propõe algo mais sóbrio e matematicamente consistente: o salto cósmico.

Neste modelo, o universo não nasce de uma singularidade, mas expande-se, contrai-se e expande-se novamente num ciclo sem fim. Cada “universo” não é paralelo, mas sequencial – isto é, surge das cinzas do anterior.

É possível que algo sobreviva ao fim do seu universo e perdure até o próximo? De acordo com um artigo publicado em Revisão Física Dsim. O autor Enrique Gaztanaga, professor pesquisador do Instituto de Ciências Espaciais de Barcelona, ​​mostra que qualquer estrutura maior que cerca de 90 metros poderia passar pelo colapso final de um universo e sobreviver à recuperação. Estas “relíquias” não só persistiriam, mas também poderiam semear a formação de estruturas gigantes e inexplicáveis ​​observadas nos estágios iniciais do universo atual. Além disso, podem ser a chave para a compreensão da matéria escura.

Durante décadas, a explicação dominante para a matéria escura tem sido que ela é uma partícula ou partículas desconhecidas. Mas depois de anos de experiências sem detecções diretas, os físicos começaram a explorar alternativas. Um deles propõe que a matéria escura não é uma partícula exótica, mas uma população abundante de pequenos buracos negros que ignoramos.

A ideia é atraente, mas tem um problema sério. Para que estes buracos negros explicassem a matéria escura, teriam de existir desde os primeiros momentos do Universo, muito antes de as primeiras estrelas entrarem em colapso. Há indícios de que estes objetos possam existir, mas falta um mecanismo físico convincente para explicar a sua origem.

Um universo nascido com buracos negros

É aqui que brilha o novo modelo proposto por Gaztanaga. Se o salto cósmico permitir que estruturas compactas sobrevivam ao colapso do universo anterior, então o universo atual já teria nascido com buracos negros pré-existentes. Não teriam de ter sido gerados por flutuações extremas ou por processos inflacionários bem afinados, mas simplesmente teriam existido desde o primeiro instante.

A suposição tem o potencial de resolver dois enigmas ao mesmo tempo: a origem dos buracos negros e a natureza da matéria escura. Se este modelo estiver correto, a matéria escura não seria um mistério do universo primitivo, mas sim um legado de um cosmos anterior ao nosso.

“Ainda há muito trabalho a ser feito”, disse Gaztanaga, também pesquisador do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em um artigo para A conversa. “Essas ideias devem ser testadas em relação a dados – desde ondas gravitacionais de fundo até levantamentos de galáxias e medições precisas da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.”

“Mas a possibilidade é profunda”, acrescentou. “O Universo pode não ter começado uma vez, mas pode ter recuperado. E as estruturas escuras que moldam as galáxias hoje podem ser relíquias de uma época anterior ao Big Bang.”

Esta história apareceu originalmente em WIRED em espanhol e foi traduzido do espanhol.