Matéria escura e neutrinos podem realmente conversar entre si

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Tudo o que você pode ver? Apenas uma fração. Estrelas. Planetas. Pó. Isso representa talvez 15% da matéria do universo. O resto? Escuro. Invisível. Pesado.

Durante décadas presumimos que a matéria escura era reservada. Os neutrinos mantiveram-se fiéis aos deles. Eles eram ingredientes separados na sopa cósmica. Frio. Distante.

Uma equipe da Universidade de Sheffield acha que erramos. Ou pelo menos incompleto. Eles publicaram na Nature Astronomy. A descoberta sugere que esses dois componentes ocultos podem realmente interagir. Isso é uma grande notícia. Isso implica física que ainda não mapeamos.

A história padrão está quebrando

Vejamos os números. A matéria escura representa cerca de 85% da matéria. Nós nunca tocamos nisso. Nunca vi isso. Só sabemos que está lá porque atrai as galáxias como uma mão fantasma. Então você tem neutrinos. Partículas fantasmagóricas. Massa minúscula. Eles voam pelo seu corpo a cada segundo. Bilhões deles. Você não os sente.

O livro de regras atual é o modelo Lambda-CDM. Baseado em Einstein. Nesta versão da realidade, a matéria escura e os neutrinos ignoram-se completamente.

Os pesquisadores de Sheffield analisaram essa regra e encontraram uma falha.

Eles não apenas adivinharam. Eles compararam dados do universo primitivo com dados de agora. Por que? Porque se essas partículas ricocheteiam umas nas outras, isso muda a forma como as coisas se aglomeram. Isso muda a história.

O problema da aglomeração

Aqui está o problema. Quando olhamos para o brilho do BigBang – usando dados do telescópio Atacama Cosmology e do Planck da ESA – temos uma previsão. A gravidade já deveria ter unido a matéria com força. Fortemente.

Mas olhamos para as galáxias de hoje — usando a Dark Energy Camera no Chile e mapas do Sloan — e vemos algo diferente.

O universo é um pouco menos aglomerado do que deveria ser.

“Quanto melhor entendemos a matéria escura… mais insights obtemos”, diz a Dra. Eleonora Di Vallentino. Ela observa que as medições do universo primitivo prevêem um forte crescimento. “As medições do universo moderno indicam que a matéria está ligeiramente menos restringida do que o esperado.”

O modelo padrão está quebrado? Não. Talvez esteja faltando apenas um item de linha. Uma pequena tensão. Mas mesmo assim uma tensão.

O que isso significa

Se a matéria escura e os neutrinos interagissem, eles se arrastariam. Como lama. Esse arrasto retardaria o processo de aglomeração. Ele se ajusta melhor aos dados. Resolve a incompatibilidade sem descartar totalmente a relatividade.

O Dr. William Giaré chama isso de “avanço fundamental” se confirmado. Ele não está mais em Sheffield, agora trabalha na Universidade do Havaí, mas o entusiasmo permanece. Ele diz que isso dá aos físicos de partículas uma direção concreta. Em vez de pesquisar cegamente, eles têm uma ideia sobre quais propriedades procurar no laboratório.

Ainda não terminamos

Não sabemos se isso é real. Ainda não. Precisamos de olhos mais aguçados.

Pesquisas futuras. Experimentos de Fundo Cósmico de Microondas. Dados de lentes fracas – usando a forma como a gravidade curva a luz para mapear a massa invisível – irão testar isso. Se a flexão corresponde ao modelo de interação? Nós mudamos o livro didático. Se não? Continuamos procurando.

É uma porta aberta. Uma entreaberta. O universo pode estar sussurrando que perdemos o aperto de mão entre a escuridão e o fantasma. Ou estamos apenas perseguindo o barulho.

De qualquer forma, o silêncio está ficando mais alto.