O aparecimento de todas as partículas e radiação no universo pode ter sido associado a outro Big Bang que inundou o nosso universo com partículas de matéria escura
Na estrutura cosmológica padrão, o universo primitivo era um lugar muito exótico. Talvez a coisa mais importante que aconteceu no nosso cosmos tenha sido o evento de inflação que, muito cedo após o Big Bang, enviou o nosso universo para um período de expansão extremamente rápida. Quando a inflação terminou, os campos quânticos exóticos que impulsionaram esse evento decaíram, transformando-se no fluxo de partículas e radiação que permanece até hoje. Quando o nosso Universo tinha menos de 20 minutos, essas partículas começaram a reunir-se nos primeiros protões e neutrões durante o que chamamos de nucleossíntese, um pilar da cosmologia moderna, uma vez que os cálculos subjacentes prevêem com precisão a quantidade de hidrogénio e hélio no cosmos. Para este modelo, uma nova ideia colocou a hipótese de que o universo poderia na verdade ser iniciado com um Big Dark Bang. Apesar do sucesso do nosso modelo do universo primitivo, ainda não compreendemos a matéria escura, que é a forma misteriosa e invisível de matéria que ocupa a grande maioria da massa do cosmos. A hipótese padrão nos modelos do Big Bang é que qualquer processo que tenha gerado partículas e radiação também criou matéria escura.
O Big Bang Sombrio
Agora, uma equipa de investigadores propôs uma nova ideia de que as nossas eras de inflação e nucleossíntese do Big Bang não estavam sozinhas, e a matéria escura pode ter evoluído ao longo de um caminho totalmente separado. Neste novo cenário, quando a inflação terminou, inundou o universo com partículas e radiação, mas não com matéria escura que, em vez disso, permaneceu um campo quântico sem decair. À medida que o Universo se expandiu e arrefeceu, o campo quântico remanescente acabou por se transformar, desencadeando a formação de matéria escura. A vantagem desta abordagem é que ela dissocia a evolução da matéria escura da matéria normal, de modo que a nucleossíntese do Big Bang poderia prosseguir como a entendemos atualmente, enquanto a matéria escura teria evoluído ao longo de um caminho separado. Esta abordagem também abre caminhos para a exploração de uma rica variedade de modelos teóricos da matéria escura porque, ao ter um percurso evolutivo separado, seria mais fácil tê-la em conta nos cálculos para ver como se poderia comparar com as observações.
Hipóteses e considerações
Por exemplo, a equipe foi capaz de determinar que se realmente houve o chamado “Dark Big Bang”, ele deve ter acontecido quando o nosso universo tinha menos de um mês. A pesquisa também descobriu que o aparecimento de um Dark Big Bang deve ter liberado uma assinatura verdadeiramente única de fortes ondas gravitacionais que persistiriam no universo atual. Experimentos observacionais em andamento deverão ser capazes de detectar essas ondas gravitacionais, se existirem. Ainda não sabemos se um Dark Big Bang realmente ocorreu, mas esta pesquisa fornece um caminho claro para verificar a sua existência.
Leia mais:
Fonte: Passione Astronomia
