Em 2023, um neutrino de energia fenomenal atingiu a Terra, colocando em questão todas as explicações habituais. A origem de uma partÃcula tão rápida, cuja energia excede em muito a gerada pelos aceleradores mais potentes, leva os cientistas a considerar fenômenos cósmicos ainda não identificados.
Uma equipe da University of Massachusetts Amherst apresenta uma proposta ousada: esse neutrino poderia ser o vestÃgio da explosão de um buraco negro primordial. Esses objetos hipotéticos teriam se formado logo após o Big Bang, bem antes do aparecimento das estrelas. Sua baixa massa lhes permitiria terminar rapidamente sua existência em uma deflagração titânica, liberando assim partÃculas extremamente energéticas.
Uma ilustração especulativa de minúsculos buracos negros primordiais. Os fÃsicos teriam observado a explosão de um deles? Crédito: University of Massachusetts Amherst
Este cenário baseia-se na radiação de Hawking, uma teoria do fÃsico Stephen Hawking. Segundo esse princÃpio, os buracos negros emitem uma radiação que os faz evaporar lentamente. Quanto mais leve um buraco negro, mais ele acelera esse processo, até uma explosão final. Os buracos negros primordiais, que podem ser tão leves quanto um asteroide, teriam podido gerar tais eventos hoje detectáveis.
No entanto, o detector de neutrinos IceCube, localizado no Polo Sul, não registrou esse evento. Para justificar essa ausência, a equipe argumenta que o buraco negro primordial em questão possuiria uma "carga escura". Essa propriedade, carregada por uma partÃcula hipotética chamada "elétron escuro", modificaria seu comportamento e tornaria o neutrino observável apenas por certos instrumentos como o KM3NeT no Mediterrâneo.
Se esse modelo se confirmar, ele poderia ajudar a precisar a natureza da matéria escura. Essa componente invisÃvel do cosmos, que constitui a maior parte de sua massa, permanece uma questão não resolvida. Os buracos negros primordiais portando uma carga escura poderiam constituir uma parte notável dela, fornecendo assim uma explicação compatÃvel com outras observações astrofÃsicas.
Este trabalho foi aceito para publicação na revista
Physical Review Letters .