Galaxiile nu s-ar mai putea ține. Conform calculelor, doar materia vizibilă – stele, gaze, praf cosmic – nu este suficientă pentru a le menține unite. Ar trebui să se destrame, iar stelele să se împrăștie în spațiu.
Dar ele rămân intacte, ca și cum o forță nevăzută le ține pe loc. Această forță a fost botezată materie întunecată. E invizibilă, nedetectabilă direct, dar efectele ei gravitaționale sunt indiscutabile. Ocupă aproximativ 85% din întreaga masă a Universului.
Timp de decenii, fizicienii au vânat particule exotice – găuri negre primordiale, axioni, WIMP-uri – fără să găsească nimic. Fiecare ipoteză s-a spulberat. Acum, o echipă de la Universitatea din Alabama din Huntsville propune o schimbare radicală de perspectivă.
Poate că nu e vorba de o particulă ascunsă, ci de o urmă lăsată de un eveniment cosmic violent, petrecut imediat după Big Bang. Totul începe cu o tranziție de fază.
La fel cum apa se transformă în gheață atunci când temperatura scade, Universul primordial a trecut prin schimbări fundamentale de stare.
În acel haos, s-au format defecte topologice – neregularități în țesătura spațiului-timp, similare cu fisurile care apar într-un bloc de gheață atunci când îngheață prea repede. Cercetătorii cred că aceste defecte au luat forma unor învelișuri sferice, alcătuite din două straturi.
La interior, un strat subțire de masă pozitivă; la exterior, un strat subțire de masă negativă. În total, masa lor este zero – nu pot fi cântărite direct. Dar, paradoxal, ele generează forță gravitațională. Exact genul de forță care ar putea ține galaxiile împreună.
Un moment-cheie s-a petrecut când Universul s-a răcit suficient pentru ca forța tare să lege quarcii în protoni și neutroni. Acea răcire bruscă ar fi putut crea aceste cochilii invizibile, care acum plutesc prin cosmos și explică ceea ce nu se vede. De unde știm că ar putea funcționa?
Fenomenul lentilei gravitaționale oferă un prim indiciu. Lumina stelelor se curbează atunci când întâlnește o masă mare. Dacă aceste învelișuri există, ele ar putea îndoi lumina exact ca materia întunecată convențională.
Mai mult, arcuri gigantice și structuri simetrice pe scări cosmice enorme, descoperite recent în observații, ar putea fi urme directe ale alinierii acestor defecte. Ipoteza e încă exploratorie. Nu există încă nicio confirmare.
Dar deschide un drum complet nou: în loc să mai caute o particulă care nu vrea să fie găsită, fizicienii pot acum să investigheze cum s-au format aceste învelișuri și cum au modelat Universul.
Dacă teoria se dovedește corectă, nu doar că rezolvă misterul masei lipsă, ci rescrie istoria timpurie a cosmosului.
