Il fisico Stefano Profumo dell'Università della California, Santa Cruz, ha avanzato due teorie innovative che potrebbero gettare luce sulla natura della materia oscura, una sostanza che costituisce circa l'85% della massa dell'universo. Queste ipotesi, pubblicate nel 2025, offrono prospettive inedite su come la materia oscura potrebbe essersi originata nell'universo primordiale.
La prima teoria, denominata "Teoria dell'Universo Specchio", suggerisce l'esistenza di un universo parallelo, un "settore oscuro" con le proprie particelle e forze. In questo scenario ipotetico, quark oscuri e gluoni oscuri potrebbero formare barioni oscuri. Questi barioni oscuri potrebbero poi collassare in buchi neri microscopici, leggermente più pesanti della massa di Planck, interagendo principalmente attraverso la gravità. Questa idea si ispira alla cromodinamica quantistica (QCD), la teoria che descrive come i quark sono legati all'interno di protoni e neutroni.
La seconda proposta di Profumo, la "Teoria della Radiazione del Orizzonte Cosmico", postula che le particelle di materia oscura siano originate da processi di radiazione quantistica ai margini dell'universo osservabile. Durante il periodo inflazionario, poco dopo il Big Bang, effetti quantistici al confine dell'universo avrebbero potuto generare le particelle ora identificate come materia oscura. Questo concetto si basa sulla teoria quantistica dei campi in uno spaziotempo curvo, ispirato ai fenomeni di radiazione termica che appaiono vicino agli orizzonti degli eventi.
Entrambe le teorie si basano su principi scientifici consolidati e quadri matematici, mirando a fornire spiegazioni scientificamente valide per la formazione della materia oscura. La loro validazione altererebbe significativamente la nostra comprensione della composizione dell'universo e delle forze che lo governano. Queste ipotesi si aggiungono alle spiegazioni esistenti per la materia oscura, come i WIMP, gli assioni e i buchi neri primordiali. Gli scienziati stanno lavorando per affinare le osservazioni astronomiche e gli esperimenti di fisica delle particelle per risolvere l'enigma della materia oscura, con il lavoro di Profumo che contribuisce a questo sforzo scientifico in corso. La ricerca di Profumo si allinea con l'ampio consenso scientifico che la materia oscura sia un componente fondamentale dell'universo, essenziale per la formazione e l'evoluzione delle strutture cosmiche su larga scala, come galassie e ammassi di galassie. L'evidenza della sua esistenza deriva da osservazioni come le curve di rotazione delle galassie e le anisotropie della radiazione cosmica di fondo.