&bala; Física 18, S69
Com base em uma analogia com a supercondutividade, os teóricos propuseram um candidato de matéria escura que poderia ter deixado assinaturas observáveis no fundo cósmico de microondas.
À medida que as busca pelos principais candidatos a matéria escura – interagindo partículas, axiões e buracos negros primordiais – continuam para fornecer resultados nulos, a porta se abre sobre a exploração de alternativas mais exóticas. Guanming Liang e Robert Caldwell, do Dartmouth School, em New Hampshire, agora propuseram um candidato de matéria escura que é análoga com um estado supercondutor (1). Sua proposta envolve férmions interagentes que poderiam existir em um condensado semelhante ao formado por pares de Cooper na teoria da supercondutividade de bardeen-cooper-schrieffer.
Os novos férmions considerados por Liang e Caldwell emergem no modelo Nambu-Jona-Lasinio, que podem ser considerados uma aproximação de baixa energia da teoria da cromodinâmica quântica que descreve a forte interação. A dupla considera um cenário em que, no universo inicial, os férmions se comportam como radiação, atingindo o equilíbrio térmico com fótons padrão. À medida que o universo se expande e a temperatura cai abaixo de um certo limite, no entanto, os férmions passam por uma transição de fase que os leva a se unir e formar um condensado maciço.
O cenário proposto tem vários recursos atraentes, diz Liang e Caldwell. O comportamento dos férmions seria consistente com o da matéria escura fria considerada pelo atual modelo padrão de cosmologia. Além disso, o cenário implica um ligeiro desequilíbrio entre férmions com diferentes quiralidades (esquerda e destra). Esse desequilíbrio pode estar relacionado à assimetria de matéria ainda a ser explicada-antimateriais observada no universo. Além disso, o modelo prevê que os férmions obedecem a uma equação de estado dependente do tempo que produziria assinaturas únicas e potencialmente observáveis na radiação cósmica de fundo de microondas (CMB). Os pesquisadores sugerem que as medições de CMB de próxima geração-pelo Observatório Simons e pelos chamados telescópios CMB estágados do estágio 4-podem alcançar uma precisão suficiente para examinar sua idéia.
–Matteo Rini
Matteo Rini é o editor de Revista de Física.
Referências
- G. Liang e RR Caldwell, “Matéria escura fria baseada em uma analogia com a supercondutividade”. Phys. Rev. Lett. 134191004 (2025).
