Un’ipotesi quantistica suggerisce che la materia oscura potrebbe essere prodotta attraverso un processo di riciclaggio quantistico coinvolgente buchi neri primordiali. Questa teoria cerca di spiegare l’origine e la natura della materia oscura nell’universo.
La nostra attuale comprensione dell’universo suggerisce l’esistenza di una sostanza invisibile chiamata materia oscura. Tuttavia, la natura esatta della materia oscura e il motivo per cui esiste sono ancora sconosciuti. Ci sono diverse teorie che cercano di spiegare l’effetto della materia oscura sull’universo, e una di queste è chiamata Materia Oscura Riciclata.
Secondo questa teoria, la materia oscura viene prodotta attraverso un meccanismo chiamato “riciclaggio”. Gli scienziati hanno ipotizzato che la materia oscura si sia formata due volte nell’universo, con l’aiuto di meccanismi quantistici e una fase di buco nero nel mezzo. Questo sarebbe accaduto pochi istanti dopo l’inizio del cosmo, circa 13,8 miliardi di anni fa.
Immaginiamo di fare un viaggio indietro nel tempo fino a quel momento. Nel momento in cui il tempo come lo conosciamo inizia a scorrere, le forze fondamentali e le particelle che conosciamo (il Modello Standard) sono in equilibrio con il Settore Oscuro. Tuttavia, a causa dell’espansione e del raffreddamento dell’universo, questo equilibrio viene interrotto.
Secondo questa teoria, il Settore Oscuro entra in un “vuoto falso”, che è un punto di equilibrio apparente. Questo fenomeno è completamente quantistico ma ha grandi conseguenze. Possiamo immaginare due colline e una valle in mezzo. Se facciamo rotolare una palla giù per la collina, si fermerà in fondo alla valle, che è il suo stato di energia più basso, o “stato di vuoto”. Tuttavia, se una delle colline ha una piccola valle a metà strada tra la cima e il fondo, la palla potrebbe finire lì o continuare fino in fondo. Questo equilibrio apparente non è valido nella meccanica quantistica. La collina più alta rappresenta il “vuoto falso”, e le cose al suo interno sembrano in equilibrio finché improvvisamente non lo sono più e finiscono nel “vuoto vero”.
Un team di ricercatori si è chiesto cosa succederebbe se l’espansione dell’universo spingesse le particelle del Settore Oscuro in un vuoto falso. In questo scenario, queste particelle acquisirebbero massa ed energia, e solo alcune di esse finirebbero nel vuoto vero. Queste particelle sarebbero considerate “ben comportate” e avrebbero un impatto minore sull’universo. Le particelle che rimangono nei vuoti falsi collasserebbero in buchi neri primordiali e, a seconda della loro massa, potrebbero evaporare prima che si formasse il primo nucleo di un atomo, circa un milionesimo di secondo dopo il Big Bang.
Ecco dove entra in gioco la materia oscura. I buchi neri primordiali che si sono formati da questo processo si sarebbero poi evaporati, lasciando dietro di sé la materia oscura che conosciamo oggi. Quindi, secondo questa teoria, la materia oscura viene “riciclata” attraverso un processo quantistico che coinvolge i buchi neri primordiali.
Tuttavia, è importante notare che la materia oscura prodotta in questo modo potrebbe non essere in linea con alcune osservazioni. Gli scienziati stanno ancora studiando e valutando questa teoria per capire se può spiegare completamente l’origine e la natura della materia oscura. Un articolo che descrive i risultati di questa ricerca è stato pubblicato su ArXiv ed è in attesa di revisione tra pari.
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