Uma partícula hipotética, considerada pouco relevante por décadas, pode ter influenciado a formação do universo ao permitir que a matéria sobrevivesse à aniquilação com a antimatéria. A hipótese foi proposta por pesquisadores da University of Southampton, no Reino Unido, e do Indian Institute of Technology Kanpur, na Índia.
O estudo investiga uma questão central da física: por que o universo é formado por matéria, se o Big Bang teria produzido matéria e antimatéria em quantidades quase equivalentes? Quando as duas se encontram, elas se aniquilam e liberam energia. Um equilíbrio perfeito teria deixado pouco ou nenhum material para formar estrelas, planetas e vida.
Publicado na revista Physical Review Letters, o trabalho concentra-se em um tipo de neutrino pesado chamado “desacoplado” (decoupled). Trata-se de uma partícula hipotética com interações muito fracas com as demais partículas, característica que levou pesquisadores a considerá-la praticamente incapaz de afetar a evolução do cosmos.
Partícula teria dominado temporariamente a energia do universo
Segundo os cálculos apresentados pela equipe, a vida extremamente longa desse neutrino pode ter mudado esse entendimento. A partícula teria sobrevivido enquanto o universo esfriava e, por um período, dominado sua densidade de energia.
Essa fase temporária teria alterado a maneira como o universo primordial se expandiu e modificado as condições em que a matéria passou a superar a antimatéria. O cenário proposto também considera que o neutrino mudou a temperatura na qual partículas fundamentais, como elétrons e outros léptons, interagiam com suas antipartículas por meio do bóson de Higgs.
O bóson de Higgs está associado ao mecanismo que confere massa a muitas partículas elementares. Na hipótese dos pesquisadores, a mudança na temperatura dessas interações teria influenciado a formação da assimetria entre matéria e antimatéria — a pequena diferença que permitiu a permanência de matéria depois da aniquilação da maior parte das partículas e antipartículas.
Ondas gravitacionais podem testar a hipótese
Além de propor uma explicação para a sobrevivência da matéria, o modelo indica uma possível forma de investigação experimental. A alteração na expansão do universo primitivo poderia ter deixado marcas específicas em ondas gravitacionais primordiais.
Essas ondas são ondulações no espaço-tempo. De acordo com o estudo, sinais detectáveis desse período remoto poderiam carregar informações sobre a influência do neutrino pesado na evolução inicial do cosmos. A identificação desses padrões ajudaria a avaliar se a partícula realmente desempenhou o papel descrito pela teoria.
O cenário continua sendo teórico e não representa uma confirmação da existência da partícula. A proposta, no entanto, amplia as possibilidades para investigar como surgiu a assimetria entre matéria e antimatéria e por que restou material suficiente para formar o universo observado.
