A matéria escura pode ter que fazer dieta, de acordo com uma nova pesquisa.
Até agora temos uma vasta abundância de evidências da existência de matéria escura. Isso ocorre porque as observações cosmológicas simplesmente não batem certo. Todas as nossas medidas de matéria luminosa ficam muito aquém dos efeitos gravitacionais totais que vemos nas galáxias, nos aglomerados e no universo há algum tempo.
A matéria escura supera em muito a matéria normal do cosmos, mas ainda não sabemos a identidade desta partícula misteriosa. Por causa disso, poderia ter uma grande variedade de massas, desde um bilionésimo da massa das partículas mais leves conhecidas até faixas de massa muito, muito mais pesadas.
A maioria das pesquisas sobre matéria escura concentrou-se em massas aproximadamente na faixa das partículas mais pesadas conhecidas, porque várias extensões da física conhecida prevêem partículas como essa. Mas essas pesquisas até agora foram insuficientes, fazendo com que os físicos se perguntassem se a matéria escura poderia ser muito mais leve do que o esperado… ou muito mais pesada.
Mas a matéria escura mais pesada enfrenta alguns problemas sérios, de acordo com um novo artigo aparecendo no servidor de pré-impressão arXiv.
O problema é que esperamos que a matéria escura interaja, pelo menos às vezes, raramente, com a matéria normal. No universo extremamente primitivo, a matéria escura e a matéria regular conversavam entre si com muito mais frequência. Mas à medida que o cosmos se expandiu e arrefeceu, as interações foram interrompidas, congelando a matéria escura e deixando-a para trás como pano de fundo relíquia.
Quase todos os modelos de matéria escura prevêem que ela se comunica com a matéria normal através de alguma interação envolvendo o bóson de Higgs, a famosa partícula finalmente detectada pelo Grande Colisor de Hádrons em 2012. O bóson de Higgs é responsável pela massa de muitas partículas.
Mas as interações na física são vias de mão dupla. Muitas partículas adquirem a sua massa através da sua interação com o Higgs e, por sua vez, a massa do Higgs é modificada pela sua interação com as outras partículas. Mas essas partículas são tão leves que a reação inversa não é muito forte, então geralmente não precisamos nos preocupar com isso.
Mas se a matéria escura for muito mais pesada, algo em torno de dez vezes a massa das partículas mais pesadas conhecidas, então as suas próprias interações farão com que a massa do Higgs aumente, tornando-o muito mais pesado do que as medições sugerem.
Existem possibilidades de contornar esta restrição. A matéria escura pode não interagir com partículas regulares ou através de algum mecanismo exótico que não envolva o Higgs. Mas esses modelos são poucos e distantes e exigem muitos ajustes finos e etapas extras.
Isto significa que a matéria escura, seja ela qual for, pode ser apenas uma partícula ultraleve, em vez de uma partícula ultrapesada.
Fonte: InfoMoney
