O problema com a matéria escura está logo no nome: é escura, o que significa que não podemos detectá-la diretamente com nenhuma técnica conhecida. A única maneira de sabermos que existe é pela influência gravitacional que exerce sobre a matéria normal. A física extrema do universo primitivo apresenta um possível mecanismo para a criação deste material. Hawking sugeriu que as intensas pressões atuantes nos momentos após o Big Bang podem ter criado regiões microscópicas de matéria ultradensa que colapsaram em minúsculos buracos negros. Desde então, esses buracos negros foram espalhados pelo universo para se tornarem o que conhecemos como matéria escura.
Um trabalho no MIT sugere que os buracos negros primordiais podem não ter nascido sozinhos. Esses objetos podem ter surgido com buracos negros ainda menores que possuem uma propriedade da física nuclear chamada “carga de cor”. Esses buracos negros carregados teriam sido um novo tipo de matéria que se dissipou quase imediatamente. No entanto, o seu impacto na matéria normal ainda poderia ser detectável depois de todos estes anos, dando apoio à hipótese do buraco negro da matéria escura.
O novo estudo, publicado em Cartas de revisão física, procura compreender quais materiais podem ter sido consumidos por esses primeiros buracos negros. Os pesquisadores Elba Alonso-Monsalve e David Kaiser recorreram a uma teoria conhecida como cromodinâmica quântica (QCD) para analisar a atividade de quarks e glúons no universo primitivo. Estas partículas subatómicas são os blocos de construção dos protões e dos neutrões, mas o primeiro quintilionésimo de segundo após o Big Bang apresentou um miasma de partículas subatómicas não combinadas que poderiam ter sido absorvidas por buracos negros primordiais.
Isso nos traz de volta à carga de cor, que é uma propriedade carregada vista apenas em quarks e glúons livres. Usando a QCD como guia, o estudo postula que a maioria dos buracos negros primordiais teria consumido uma mistura de cargas, dando-lhes uma carga neutra. O menor deles, entretanto, poderia estar saturado com carga colorida. Embora eles tivessem evaporado cerca de um segundo depois, isso já estava na era dos núcleos atômicos.
A equipa acredita que a presença de buracos negros carregados de cor no Universo primitivo pode ter deixado a sua marca. “Estes objetos podem ter deixado algumas marcas observacionais interessantes”, diz Alonso-Monsalve. “Eles poderiam ter mudado o equilíbrio entre isso e aquilo, e esse é o tipo de coisa que podemos começar a nos perguntar.”
