Parte da matéria escura que se acreditava estar excluída pela história térmica do Universo pode, na realidade, ainda ser possível.
A matéria escura é invisível, mas sua gravidade atua sobre as galáxias e as grandes estruturas cósmicas. Sua natureza continua desconhecida. Entre os candidatos considerados está o fóton escuro, uma partícula hipotética que se assemelharia ao fóton comum em algumas propriedades. Ela poderia constituir toda ou parte dessa matéria invisível.
Para entender, é preciso voltar ao Universo jovem. A matéria formava ali um plasma, isto é, um gás muito quente contendo partículas carregadas. Em certas condições, fótons escuros poderiam ter transferido sua energia para esse plasma. Os modelos previam então um aquecimento suficientemente intenso para deixar vestígios observáveis atualmente.
A ausência desses vestígios serviu para estabelecer limites muito rigorosos. Algumas massas possíveis para os fótons escuros eram, assim, consideradas incompatíveis com as observações cosmológicas. Esse raciocínio, contudo, baseava-se em uma hipótese: a transferência de energia deveria poder continuar de forma eficiente quando as condições adequadas estivessem reunidas.
Anson Hook, Junwu Huang e Mohamad Shalaby reexaminaram essa etapa com simulações numéricas que acompanhavam o comportamento do plasma. O resultado modifica fortemente o cenário. Quando a energia transferida se torna comparável à energia térmica dos elétrons do plasma, este se reorganiza. Surgem então variações de densidade que perturbam as condições necessárias para a transferência.
Concretamente, o mecanismo acaba freando a si próprio. Os fótons escuros não podem, portanto, continuar injetando tanta energia quanto previam os cálculos anteriores. Segundo os pesquisadores, a energia realmente depositada permanece próxima daquela já transportada pelos elétrons no momento da conversão. Ela continua, assim, muito abaixo dos níveis capazes de produzir as assinaturas cosmológicas procuradas.
Essa diferença modifica fortemente os limites deduzidos das observações. As restrições em questão se tornam de 3 mil a 10 milhões de vezes menos rigorosas, dependendo da massa considerada. O efeito se estende por dez ordens de grandeza em massa. Em outras palavras, uma ampla região antes considerada excluída poderia voltar a ser compatível com os dados disponíveis.
O resultado não constitui uma detecção de matéria escura nem prova a existência dos fótons escuros. Ele apenas remove uma série de argumentos usados para eliminar algumas de suas propriedades. Os outros métodos de pesquisa, especialmente os experimentos em laboratório e as observações astrofísicas baseadas em fenômenos diferentes, continuam sendo necessários para testar essa hipótese.