Saltar al contenido
Enciclopedia Universo

Posiblemente se encuentre la primera evidencia experimental de un nuevo tipo de bosón oscuro

Posiblemente se encuentre la primera evidencia experimental de un nuevo tipo de bosón oscuro

Dos experimentos que buscan el susurro de una partícula que evite que galaxias enteras se separen, publicaron recientemente algunos resultados contradictorios. Uno llegó con las manos vacías, mientras que el otro nos da todas las razones para seguir buscando.

Los bosones oscuros son candidatos a materia oscura basados ​​en partículas portadoras de fuerza que en realidad no tienen mucha fuerza.

A diferencia de los bosones con los que estamos más familiarizados, como los fotones que unen moléculas y los gluones que mantienen unidos los núcleos atómicos, un intercambio de bosones oscuros apenas afectaría su entorno inmediato.

Si existieran, por otro lado, su energía colectiva podría ser responsable de formar la materia oscura, la masa faltante que proporciona la gravedad adicional necesaria para mantener nuestro Universo de estrellas en sus formaciones familiares.

Desafortunadamente, la presencia de tales bosones sería tan detectable como un murmullo en una tormenta. Para un físico, sin embargo, un murmullo podría ser suficiente para que aún sea perceptible dado el tipo correcto de experimento.

Los dos estudios, uno dirigido por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y el otro por la Universidad de Aarhus en Dinamarca, buscaron diferencias sutiles en el posicionamiento de un electrón en un isótopo cuando saltaba entre niveles de energía. Si se balanceaba, esto podría ser una señal reveladora del empujón de un bosón oscuro.

Ese bosón, en teoría, provendría de una interacción entre el electrón en órbita y los quarks que forman los neutrones en el núcleo del átomo.

El equipo dirigido por el MIT utilizó un puñado de isótopos de iterbio para su experimento, mientras que el calcio fue el elemento elegido por el grupo dirigido por la Universidad de Aarhus.

Ambos experimentos alinearon sus datos en un tipo de diagrama específico para medir este tipo de movimientos en isótopos. Si bien el experimento basado en calcio apareció como se predijo, el gráfico de iterbio estaba desviado, con una desviación estadísticamente significativa en la linealidad del gráfico.

Esto no es motivo de celebración de ningún tipo. Por un lado, mientras que un bosón podría explicar los números, también podría una diferencia en la forma en que realizan los cálculos, un tipo de corrección llamada desplazamiento de campo cuadrático.

Exactamente por qué un experimento pudo haber encontrado algo extraño y el otro no encontró nada en absoluto también necesita una explicación.

Como siempre, necesitamos más datos. Mucho más. Pero averiguar exactamente qué constituye más de una cuarta parte del Universo es una de las preguntas más importantes de la ciencia, por lo que cualquier pista potencial se buscará con entusiasmo.

Agregar nuevos tipos de partículas portadoras de fuerza al modelo estándar no está exactamente descartado por nada en física, pero encontrar una sería un gran problema.

El año pasado, los físicos estaban emocionados por las partículas que se alejaban en ángulos extraños, insinuando una fuerza hasta ahora desconocida en acción.

De manera similar, la cantidad de electrones que retroceden en la configuración de materia oscura XENON1T hizo que las lenguas se movieran a principios de este año, lo que invita a la especulación sobre un candidato hipotético de materia oscura llamado axión.

Por interesantes que sean estos resultados, nos han roto el corazón antes. En 2016, se rumoreaba que un tipo de candidato a materia oscura llamado Madala Boson había sido descubierto entre los datos recopilados por el Gran Colisionador de Hadrones en su búsqueda de la partícula de Higgs.

Esta partícula podría pensarse como una especie de versión oscura del bosón de Higgs, que le da a la materia oscura su fuerza sin aclararse de ninguna otra manera.

El CERN echó agua fría sobre ese chisme, es triste decirlo. Lo que no significa que tal partícula no exista, o que los signos no sean tentadores, solo que no podemos confirmarlo con un grado real de confianza.

Los colisionadores más grandes, los equipos más sensibles y las nuevas formas inteligentes de buscar empujones sutiles y susurros de partículas prácticamente inexistentes podrían algún día darnos las respuestas que necesitamos.

La materia oscura seguro que no lo va a poner fácil.

Esta investigación fue publicada en Cartas de revisión física, Aquí y aquí.

Este artículo fue publicado originalmente por ScienceAlert. Leer el articulo original aquí.