Especial Matéria Escura: Assimetrias e espelhos

Com informações do Fermilab - 25/02/2016

Será que a resposta para a matéria escura está em mundos paralelos? As ideias de que buracos negros são janelas para universos paralelos são bastante antigas, mas teorias mais recentes vieram apoiá-las, apontando que a física quântica emerge na fronteira entre múltiplos universos.
[Imagem: Peiris et al.]

Matéria escura assimétrica

Segundo o modelo do Big Bang, no início do universo matéria e antimatéria devem ter colidido furiosamente, aniquilando cada dupla de partícula e antipartícula que se chocava, até que, de alguma forma, restou praticamente apenas a matéria.

Mas não há nada no Modelo Padrão da Física de partículas que diga que isto deve ter sido assim. Antimatéria e matéria deveriam ter surgido em quantidades iguais, aniquilando-se mutuamente e gerando um "universo vazio" - ou, pelo menos, um universo sem a matéria tal como a conhecemos.

Como isto não corresponde à realidade que observamos, é possível que o mesmo princípio se aplique à matéria escura.

Revirando a teoria padrão dos neutralinos, que inclui a propriedade de que os neutralinos sejam sua própria antipartícula, uma ideia conhecida como matéria escura assimétrica propõe que partículas de antimatéria escura foram aniquiladas pelos seus homólogos de matéria escura, deixando para trás a matéria escura que vemos hoje, da mesma forma que aconteceu com a matéria normal, que nos constitui.

Mas, assim como não conseguimos ainda resolver o dilema da antimatéria, um dilema da antimatéria escura lança mais escuridão do que luz à nossa busca.

Matéria escura espelho

Assim como objetos e criaturas estranhas habitam o mundo além do espelho de Alice, a matéria escura pode existir em um mundo completamente separado, cheio de suas próprias versões de todas as partículas elementares.

Esses prótons e nêutrons escuros nunca iriam interagir conosco, exceto através da gravidade, exercendo uma atração sobre a matéria em nosso mundo sem deixar qualquer outro rastro.

• Fluxo Escuro é rastreado nas profundezas do Universo

"A única razão pela qual sabemos que há algo lá fora chamada matéria escura é por causa da gravidade. Isto se encaixa muito bem," apoia Jonathan Feng, da Universidade da Califórnia em Irvine.

Atraente como possa parecer, a teoria deixa pouca esperança para qualquer detecção da matéria escura - a menos que alguém encontre o espelho da Alice.

Mas há indícios de que os fótons escuros poderiam ser capazes de se transformar em fótons normais, de modo semelhante à maneira como os neutrinos oscilam entre seus sabores.

Isso gerou uma linha de pesquisa ativa na tentativa de compreender e encontrar estas partículas misteriosas - ainda sem resultados práticos.

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