Materia întunecată ar putea veni dintr-un univers de dinaintea Big Bang-ului. Ce au descoperit astronomii
Materia întunecată este una dintre cele mai mari enigme din fizica modernă. Astronomii văd efectele ei gravitaționale peste tot în Univers, de la felul în care se rotesc galaxiile până la modul în care se formează structurile cosmice, dar nu au reușit nici până azi să o observe direct. Estimările actuale arată că această componentă invizibilă reprezintă aproximativ 85% din toată materia din Univers. Tocmai de aceea, orice ipoteză serioasă care încearcă să explice natura ei atrage imediat atenția.
O nouă propunere teoretică merge însă într-o direcție și mai îndrăzneață decât multe dintre scenariile clasice. În loc să spună că materia întunecată este alcătuită din particule necunoscute, modelul sugerează că ea ar putea fi formată din găuri negre foarte vechi, rămase dintr-un univers anterior celui în care trăim noi. Ideea a fost prezentată de Enrique Gaztanaga și pornește de la un model cosmologic de tip „cosmic bounce”, în care Universul nu apare o singură dată dintr-o singularitate, ci trece prin cicluri succesive de contracție și expansiune.
Un Univers care nu începe o singură dată
În versiunea clasică pe care o învață cei mai mulți oameni, Big Bang-ul este începutul absolut al spațiului și timpului. Modelul propus aici schimbă radical perspectiva. În locul unui început unic, există ideea unui Univers ciclic, în care o fază anterioară se prăbușește, apoi urmează o revenire sau un „salt”, din care se naște faza următoare. Nu este vorba despre universuri paralele de tip science-fiction, ci despre universuri succesive, unul după altul.
Punctul cel mai spectaculos al ipotezei este că anumite structuri compacte ar putea supraviețui tranziției dintre două astfel de faze cosmice. Potrivit prezentărilor asociate lucrării, obiectele mai mari de aproximativ 90 de metri ar putea trece prin colapsul universului anterior și ar putea rămâne prezente și după „revenirea” care dă naștere noului Univers. Dacă acest lucru este corect, atunci unele găuri negre primordiale nu ar trebui să se fi format după Big Bang-ul nostru, ci ar fi existat deja de la primul moment al Universului actual.
Asta ar rezolva o problemă importantă pentru fizicieni. De ani buni, găurile negre primordiale sunt discutate ca posibil candidat pentru materia întunecată. Numai că mecanismul prin care ele ar fi apărut suficient de devreme și în număr suficient de mare a rămas greu de explicat într-un mod convingător. Noul model ocolește această dificultate: găurile negre nu trebuie create din fluctuații extreme imediat după Big Bang, pentru că ele ar fi, pur și simplu, moștenite dintr-un cosmos anterior.
De ce ipoteza este fascinantă, dar încă departe de a fi demonstrată
Forța acestei idei stă în faptul că încearcă să lege două mistere uriașe într-o singură poveste: originea materiei întunecate și întrebarea dacă a existat ceva înainte de Big Bang. Dacă modelul este corect, atunci materia întunecată nu ar mai fi doar o necunoscută a Universului timpuriu, ci o relicvă a unei epoci cosmice care a existat înaintea realității pe care o putem observa astăzi.
Totuși, trebuie spus clar că vorbim despre o ipoteză teoretică, nu despre o descoperire confirmată. Chiar autorul subliniază că ideile trebuie testate în raport cu datele observaționale, inclusiv prin studiul fondului de unde gravitaționale, al distribuției galaxiilor și al măsurătorilor de mare precizie ale radiației cosmice de fond. Cu alte cuvinte, teoria este interesantă și elegantă, dar nu a trecut încă proba decisivă a observațiilor.
Chiar și așa, ipoteza are un merit uriaș: împinge discuția dincolo de limitele obișnuite. După ani întregi în care experimentele nu au găsit particulele exotice despre care se credea că formează materia întunecată, fizica începe să privească mai serios și spre alternative radicale. Iar dintre toate aceste alternative, puține sună mai spectaculos decât ideea că galaxiile de azi ar putea fi modelate de „fosile cosmice” mai vechi decât propriul nostru Univers.