Matéria escura pode ser um “refugio cósmico extradimensional”

Matéria escura pode ser um “refugio cósmico extradimensional”

14/04/2022 0 Por Jonas Estefanski

A matéria escura é aquela substância que, segundo os cientistas, é responsável pela maior parte da massa do Universo. Embora ainda existam muitas dúvidas sobre ela, uma nova teoria sugere que ela poderia ser “uma refugiada de outras dimensões”.

Matéria escura pode ser um "refugiado cósmico extradimensional" de acordo com nova teoria

Os cálculos sugerem que os grávitons, as partículas massivas que compõem a matéria escura, podem ter sido criados nas quantidades certas para formá-la. Isso só pode ser visto através de sua atração gravitacional sobre a matéria comum.

No entanto, de onde vem essa matéria escura? Segundo Giacomo Cacciapaglia , físico da Universidade de Lyon, na França, poderia vir de “universos extras”.

A matéria escura é extradimensional

“Gravitons massivos são produzidos por colisões de partículas comuns no início do universo. Mas este processo foi pensado para ser muito raro para grávitons massivos serem candidatos à matéria escura.”

Assim disse o coautor do estudo que foi publicado na revista Physical Review Latters. Juntamente com outros cientistas, Cacciapaglia descobriu que grávitons suficientes teriam sido produzidos no início do Universo para explicar toda a matéria escura existente hoje .

Se os grávitons existissem, eles teriam uma massa inferior a 1 megaeletrovolt . Portanto, não é mais do que o dobro da massa de um elétron.

Este nível de massa está bem abaixo da escala na qual o bóson de Higgs gera massa para a matéria comum. O que é fundamental para que o modelo produza o necessário para justificar a matéria escura do Universo.

A equipe encontrou esses grávitons hipotéticos enquanto procurava evidências de dimensões extras . Alguns especialistas acreditam que eles existem ao lado das 3 dimensões observadas do espaço e da quarta dimensão, que é o tempo.

A teoria da equipe sugere que quando a gravidade se propaga através de dimensões extras, ela se materializa em nosso Universo como gravitons massivos. Mas tais partículas interagem fracamente com a matéria comum e apenas pela força gravitacional.

Essa descrição é muito semelhante à matéria escura, que não interage com a luz, mas sua influência gravitacional é sentida em todo o cosmos . Tal influência, por exemplo, é o que impede a separação das galáxias .

Matéria escura pode ser um "refugiado cósmico extradimensional" de acordo com nova teoria

Não há mais candidatos

Em contraste, outros candidatos propostos para a matéria escura também podem ser sentidos por suas sutis interações com outras forças e campos.

O fato de que os grávitons massivos mal interagem por gravidade com as outras partículas e forças do Universo oferece outra vantagem.

Os físicos acreditavam anteriormente que os grávitons eram candidatos improváveis ​​para a matéria escura, já que os processos que eles criam são muito raros . Portanto, os grávitons seriam criados em velocidades muito mais baixas do que outras partículas.

Mas a equipe descobriu que no picosegundo após o Big Bang, mais desses grávitons teriam sido criados do que as teorias anteriores sugeriam.

Esse aprimoramento é suficiente para que os gravitons massivos expliquem completamente a quantidade de matéria escura que foi detectada no estudo.

“A melhora foi um choque. Tivemos que fazer muitas verificações para ter certeza de que estávamos certos, pois isso resulta em uma mudança de paradigma na forma como vemos os grávitons massivos como possíveis candidatos à matéria escura.”

Como os gravitons massivos se formam abaixo da escala do bóson de Higgs, eles estão livres de incertezas relacionadas a escalas de energia mais altas, que a física de partículas atual não descreve bem.

Essa teoria conecta a física estudada em aceleradores de partículas como o Grande Colisor de Hádrons com a física da gravidade. Isso significa que grandes aceleradores de partículas, como o Future Circular Collider do CERN, podem procurar evidências de partículas de matéria escura.