Pesquisadores de Durham e colaboradores da missão Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) propuseram uma nova teoria ousada de que buracos negros podem estar convertendo matéria em energia escura.

A equipe internacional de pesquisadores combinou dados do DESI com observações da radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB) para fornecer uma nova maneira de entender os componentes do nosso universo.

No novo modelo, estrelas que colapsam em buracos negros desencadeiam um processo que gradualmente transforma a matéria em queda em energia escura.

Essa transformação rastreia a taxa de formação de estrelas cósmicas, permitindo que o modelo evolua naturalmente ao longo do tempo e corresponda às observações do universo inicial e tardio.

O novo estudo publicado na Physical Review Letters segue descobertas recentes do DESI que sugerem que a influência da energia escura no universo — há muito considerada constante no tempo — está na verdade mudando.

Ele propõe que os buracos negros podem ser os motores por trás da misteriosa energia escura do universo, ao mesmo tempo em que lança nova luz sobre a massa de partículas fundamentais elusivas conhecidas como neutrinos.

Os cientistas sabem que essas partículas fundamentais (neutrinos) têm massas maiores que zero e, portanto, contribuem para a quantidade de matéria no universo.

Entretanto, como são tão difíceis de detectar, o valor exato de sua massa ainda não foi medido, o que as torna as únicas partículas conhecidas cuja massa é desconhecida.

Pesquisadores descobriram que interpretar dados DESI dentro do modelo padrão do universo — onde a energia escura é constante — resulta em um orçamento de matéria muito pequeno. Isso leva à conclusão não física de que são necessárias massas de neutrinos negativas, não deixando espaço para neutrinos.

Cientistas do Instituto de Cosmologia Computacional de Durham, liderados pelo Dr. Willem Elbers, propuseram em um artigo no ano passado que a evolução da energia escura poderia ser responsável pela aparente incompatibilidade nas massas dos neutrinos.

Este novo estudo, liderado pela Universidade de Michigan, apresenta um modelo concreto que traz a massa do neutrino de volta a um valor positivo, de acordo com a física conhecida.

O DESI é um experimento internacional que reúne mais de 900 pesquisadores de mais de 70 instituições.

A missão DESI de cinco anos, gerenciada pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos por meio do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia, visa mapear a estrutura em larga escala do nosso universo em um volume enorme e uma ampla gama de épocas cósmicas.

O envolvimento de Durham inclui especialistas do Instituto de Cosmologia Computacional, do Centro de Instrumentação Avançada e do Centro de Astronomia Extragaláctica de Durham.

Essas descobertas podem remodelar significativamente nossa compreensão de como o universo evoluiu ao longo do tempo.