Matéria Escura pode ser constituída de Buracos Negros Primordiais, implicando um multiverso
Buracos Negros Primordiais são corpos pensados de terem sido formados no início do universo, antes do nascimento de estrelas e galáxias. Esses buracos negros são também considerados como potenciais candidatos para explicar parte ou toda a matéria escura (1) - esta a qual engloba efeitos gravitacionais extras em galáxias e agrupamentos de galáxias não correspondentes com a massa da matéria visível associada -, podem ser responsáveis por alguns dos sinais de ondas gravitacionais detectados aqui na Terra (2), e ainda alimentar buracos negros supermassivos encontrados no centro da nossa (Via Láctea) e de outras galáxias. Além disso, esses corpos podem também atuar de forma importante na síntese de elementos pesados da tabela periódica quando colidem com estrelas de nêutrons (3) e as destroem, liberando material rico em nêutrons (partículas subatômicas encontradas no núcleo de átomos).
Enquanto vários modelos teóricos focam em perturbações inflacionárias como fonte dos buracos negros primordiais, outros mecanismos de formação, como colapso de cordas cósmicas, colisão de bolhas, colapso do domínio de parede e fragmentação escalar de campo, permitem a formação de grandes populações desses corpos. Dependendo do tempo de formação, buracos negros primordiais resultantes podem atingir várias ordem de magnitude em massa. Aqueles formados com massa acima do limite de evaporação de Hawking (emissão espontânea de radiação eletromagnética a partir de energia oriunda da massa acumulada no buraco negro até o seu sumiço) de ~10^12 kg persistirão até o dia presente.
Agora, em um estudo publicado no periódico Physical Review Letters (4), pesquisadores analisaram um robusto conjunto de dados de observações astronômicas ópticas e trouxeram evidência teórica de suporte para o mecanismo de nucleação de bolhas no falso vácuo durante a inflação do universo (5) como responsável pela formação dos buracos negros primordiais, e que esse cenário pode explicar toda a matéria escura já detectada, sinais não-explicados de ondas gravitacionais e eventos observados de semeação pesada de buracos negros supermassivos.
Uma curiosidade é que essas bolhas em "falso vácuo" (uma região no espaço de aumentada energia mas estável) representam "universos bebês" que podem ter sido criados durante a rápida expansão do cosmo (inflação), os quais estariam se expandindo para fora do espaço-tempo do nosso universo, em outras palavras, um cenário de multiverso (6). Segundo a Teoria da Relatividade Geral, um observador dentro dessas bolhas veriam um universo em expansão - como o nosso - e um observador fora dessas bolhas (nós) as veriam como buracos negros primordiais, os quais esconderiam a estrutura dos múltiplos universos atrás do horizonte de eventos.
Se o modelo teórico do nosso estudo estiver correto, podemos ter finalmente a resposta do que é exatamente a matéria escura e talvez evidência da existência de um multiverso.
(1) Para mais informações sobre a matéria escura, as hipóteses e como sabemos que ela existe, acesse: O que são a Matéria e a Energia Escuras?
(4) Publicação do estudo: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.181304
(6) Referência adicional: https://arxiv.org/pdf/1801.04539.pdf
Para mais informações:
Reviewed by Saber Atualizado
on
janeiro 09, 2021
Rating:
