Sabemos que a matéria escura existe. Além disso, os cientistas teriam dificuldade em explicar o que explica os efeitos gravitacionais que rotineiramente veem em ação no cosmos.
Por décadas, os cientistas tentaram provar sua existência esmagando prótons juntos no Large Hadron Collider. Infelizmente, esses esforços não forneceram nenhuma evidência concreta.
Portanto, talvez seja hora de repensar a matéria escura. E os físicos David M. Jacobs, Glenn D. Starkman e Bryan Lynn, da Case Western Reserve University, têm uma teoria que faz exatamente isso, mesmo que pareça um pouco estranha.
Em seu novo estudo, eles argumentam que, em vez de matéria escura que consiste em partículas elementares que são invisíveis e não emitem ou absorvem luz e radiação eletromagnética, ela assume a forma de pedaços de matéria que variam amplamente em termos de massa e tamanho.
Tal como está, existem muitos candidatos líderes para o que poderia ser a matéria escura, que varia de Partículas Maciças com Interação Fraca (aka WIMPs) a axions. Esses candidatos são atraentes, principalmente os WIMPs, porque a existência de tais partículas pode ajudar a confirmar a teoria da supersimetria - o que, por sua vez, pode ajudar a levar a uma Teoria de Tudo (TOE) funcional.
Mas até agora, nenhuma evidência foi obtida que prove definitivamente a existência de qualquer um. Além de ser necessária para que a Relatividade Geral funcione, essa massa invisível parece contente em permanecer invisível à detecção.
Segundo Jacobs, Starkman e Lynn, isso pode indicar que a matéria escura existe dentro do domínio da matéria normal. Em particular, eles consideram a possibilidade de que a matéria escura consista em objetos macroscópicos - que eles chamam de "Macros" - que podem ser caracterizados em unidades de gramas e centímetros quadrados, respectivamente.
As macros não são apenas significativamente maiores que WIMPS e axions, mas podem potencialmente ser montadas a partir de partículas no Modelo Padrão da física de partículas - como quarks e leptons do universo primitivo - em vez de exigir uma nova física para explicar sua existência. WIMPS e axions continuam sendo possíveis candidatos à matéria escura, mas Jacobs e Starkman argumentam que há uma razão para procurar em outro lugar.
"A possibilidade de que a matéria escura possa ser macroscópica e até emergir do Modelo Padrão é antiga, mas emocionante", disse Starkman à Space Magazine, por e-mail. "É a possibilidade mais econômica e, diante do nosso fracasso até agora, de encontrar candidatos à matéria escura em nossos detectores de matéria escura ou fazê-los em nossos aceleradores, é um que merece nossa atenção renovada".
Depois de eliminar a maioria das matérias comuns - incluindo Júpiteres fracassados, anãs brancas, estrelas de nêutrons, buracos negros estelares, os buracos negros no centro das galáxias e neutrinos com muita massa - como possíveis candidatos, os físicos voltaram seu foco para os exóticos.
No entanto, a matéria que estava em algum lugar entre comum e exótica - parentes de estrelas de nêutrons ou grandes núcleos - foi deixada sobre a mesa, disse Starkman. "Dizemos parentes porque eles provavelmente têm uma mistura considerável de quarks estranhos, que são feitos em aceleradores e normalmente têm vidas extremamente curtas", disse ele.
Embora quarks estranhos sejam altamente instáveis, Starkman ressalta que os nêutrons também são altamente instáveis. Mas no hélio, ligado a prótons estáveis, os nêutrons permanecem estáveis.
"Isso abre a possibilidade de que matéria nuclear estranha e estável tenha sido fabricada no início do Universo e a matéria escura nada mais seja do que pedaços de matéria nuclear estranha ou outros estados ligados de quarks, ou de bárions, que são feitos de quarks", disse Starkman.
Essa matéria escura se encaixaria no modelo padrão.
Esse talvez seja o aspecto mais atraente da teoria de Macros: a noção de que a matéria escura, da qual depende nosso modelo cosmológico do Universo, pode ser comprovada sem a necessidade de partículas adicionais.
Ainda assim, a ideia de que o universo é preenchido com uma massa robusta e invisível, em vez de inúmeras partículas invisíveis, faz com que o universo pareça um pouco mais estranho, não é?
