New research challenges the cold dark matter paradigm by proposing a hot origin for dark matter particles

Novas descobertas indicam que a matéria escura pode ter se originado quente, exigindo revisão nos modelos cosmológicos atuais.

A matéria escura é um dos maiores enigmas da cosmologia moderna, representando cerca de cinco vezes mais massa do que a matéria comum, mas permanecendo invisível por não interagir com a radiação eletromagnética. Tradicionalmente, os cientistas acreditam que essa matéria seja “fria”, ou seja, composta por partículas que se movem lentamente em relação à velocidade da luz, o que favoreceria a formação de estruturas cósmicas como galáxias.

A origem quente da matéria escura

Pesquisas recentes sugerem que a matéria escura pode ter nascido em um estado “quente”, movimentando-se quase à velocidade da luz logo após o Big Bang, durante um período conhecido como reaquecimento pós-inflação. Nesse momento, o campo inflacionário, responsável pela rápida expansão inicial do universo, decaiu e gerou uma densa sopa de partículas e radiação. Se a matéria escura surgiu nesse contexto, ela poderia ter se desacoplado da matéria comum ainda quente, tendo tempo suficiente para esfriar antes do início da formação galáctica.

Implicações para o modelo cosmológico padrão

Essa nova abordagem desafia o paradigma do modelo cosmológico padrão, denominado Lambda Cold Dark Matter (LCDM), que sustenta a necessidade da matéria escura fria para explicar a estrutura em grande escala do universo. A hipótese de matéria escura quente pode levar à revisão ou até substituição do LCDM, alterando a compreensão sobre o papel e as propriedades dessas partículas misteriosas.

Reabilitação dos neutrinos de baixa massa

Um dos aspectos mais impactantes desse estudo é a possibilidade de reabilitar neutrinos de baixa massa como candidatos à matéria escura. Há cerca de quatro décadas, esses neutrinos foram descartados porque se acreditava que seu comportamento quente impediria a formação de estruturas galácticas. Contudo, se esses neutrinos se formaram e esfriaram conforme o cenário proposto, poderiam atuar como matéria escura fria, auxiliando na aglomeração gravitacional da matéria comum.

Caminhos para futuras pesquisas

Os pesquisadores planejam testar essas hipóteses por meio de experimentos em aceleradores de partículas na Terra e observações astronômicas que busquem sinais dessas partículas no universo primordial. Além de aprofundar o conhecimento sobre a matéria escura, essas investigações podem abrir uma janela para compreender períodos muito próximos ao Big Bang, quando as condições cósmicas eram extremas e pouco conhecidas.

Essa linha de estudo representa um avanço significativo na astrofísica, pois desafia conceitos estabelecidos e traz novas possibilidades para desvendar a natureza do universo e sua evolução ao longo do tempo.

Fonte: www.space.com

Fonte: Robert Lea