Força 'oculta' da matéria escura pode mudar o que sabemos sobre o Universo

Uma força invisível entre partículas de matéria escura pode estar influenciando a evolução do Universo de uma forma inesperada, de acordo com um estudo publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP). Em vez de acelerar a formação de galáxias e outras grandes estruturas cósmicas, como os cientistas imaginavam, essa interação parece reduzir seu ritmo de crescimento.

A conclusão são dos cientistas do Perimeter Institute for Theoretical Physics e da SISSA (Escola Internacional de Estudos Avançados), na Itália. Os resultados indicam que uma força adicional, atuando exclusivamente sobre a matéria escura, pode enfraquecer gradualmente sua influência gravitacional à medida que o Universo se expande.

Por que os cientistas investigam uma força oculta na matéria escura?

A hipótese surgiu porque algumas medições da expansão do Universo e da formação das grandes estruturas cósmicas apresentam pequenas diferenças em relação às previsões do modelo cosmológico padrão.

Embora essas discrepâncias sejam sutis, elas levaram os pesquisadores a considerar que a matéria escura — conhecida apenas por seus efeitos gravitacionais — possa ter outras interações ainda desconhecidas.

O modelo mais aceito atualmente considera que esse componente interage praticamente apenas por meio da gravidade. Para testar uma hipótese diferente, os pesquisadores combinaram cálculos teóricos com dados cosmológicos e analisaram um cenário em que partículas de matéria escura também exercem entre si uma força atrativa de longo alcance.

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O efeito foi exatamente o oposto do esperado

Os pesquisadores analisaram um modelo em que as partículas de matéria escura exercem uma força atrativa entre si. A expectativa inicial era que essa atração extra facilitasse o agrupamento dessas partículas e acelerasse a formação de galáxias e de outras estruturas em grande escala.

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Os cálculos, porém, revelaram que outro processo ocorre simultaneamente. Segundo o estudo, a mesma interação que aproxima as partículas faz com que elas se tornem efetivamente mais leves conforme o Universo se expande. Com isso, a diminuição da influência gravitacional acaba compensando o efeito da atração adicional.

Como consequência, em vez de impulsionar a formação das grandes estruturas do Universo, o efeito combinado tende a desacelerar esse processo na maior parte dos cenários analisados.

Para os autores, o resultado mostra que a evolução do Universo pode ser mais complexa do que sugerem os modelos cosmológicos atuais.