La materia oscura podría estar escondida en un sector escondido
15/11/2016 de Phys.org / Physical Review Letters
Esta imagen muestra el cúmulo de galaxias Abell 1689, con la distribución de masa de la materia oscura superpuesta en color púrpura. La masa de este objeto está compuesta en parte por materia normal (bariónica) y en parte por materia oscura. Crédito: NASA, ESA, E. Jullo (JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) and J-P. Kneib (LAM).
Actualmente una de las candidatas más fuertes para la materia oscura es la llamada partícula masiva que interactúa débilmente (WIMP de sus siglas en inglés), aunque hasta la fecha esta partícula hipotética no ha sido detectada directamente. Ahora un nuevo estudio propone que la materia oscura no está formada por WIMP, y todavía más, que no se trata de ninguna partícula que se conozca o cuya existencia haya sido propuesta teóricamente.
Un equipo de físicos (Bobby Acharya, Sebastian Ellis, Gordon Kane, Brent Nelson, y Malcolm Perry, de distintas instituciones de UK, Italia y USA) sostiene que la materia oscura está hecha de partículas de uno de los muchos «sectores escondidos» que se piensa que existen fuera del «sector visible» que constituye nuestro mundo visible entero. Los sectores escondidos se llaman así porque las partículas de estos sectores no sienten las fuerzas electrodébil y fuerte como las del sector visible. Por tanto, las partículas del sector escondido podrían estar por todo nuestro alrededor, simplemente no tenemos modo de detectarlas.
En el escenario que proponen, la materia oscura estaría constituida por partículas del sector escondido que se comunican con el sector visible a través de un «portal» y de este modo ejercen los efectos gravitatorios durante largo tiempo observados por los científicos. Aunque esta idea puede parecer peregrina, los sectores escondidos y los portales han sido durante mucho tiempo componentes de las teorías M y de cuerdas, dos teorías que intentan explicar la física de partículas en su nivel más fundamental.
El principal apoyo para esta explicación reside en una cuestión de estabilidad. En general, las partículas más pesadas se desintegran en partículas más ligeras. Por tanto, las partículas ligeras, como son más estables, son con mayor probabilidad las componentes de la materia oscura. Es por esto que la partícula WIMP es una buena candidata a materia oscura, ya que se trata de la partícula supersimétrica más ligera y, hasta ahora, considerada por ello como la más estable. Sin embargo, dado que se piensa que existen aproximadamente unos 100 sectores escondidos, pero sólo uno es el sector visible, los científicos argumentan que es probable que algún sector escondido contenga una partícula todavía más ligera que la WIMP.
Los científicos planean investigar la señal exacta que produciría una WIMP desintegrándose en una partícula de un sector escondido, lo que podría guiar a los experimentos futuros que probarían esta teoría.
