¿Podría una nueva partícula ayudar a detectar materia oscura?
3/2/2015 de University of Southampton
(a) Lugar en el Sistema Solar donde se colocaría el detector de materia oscura , el punto de Lagrange L2. (b) Esquema del sistema óptico que permite determinar con mucha precisión el cambio de posición de la nanopartícula del detector. (c) La nueva partícula propuesta de materia oscura choca contra la nanopartícula, haciéndola retroceder mientras ella misma resulta desviada. Crédito: University of Southampton.
Investigadores de la Universidad de Southampton han propuesto una nueva partícula fundamental que explicaría por qué nadie ha conseguido detectar «materia oscura», el escurridizo 85 por ciento de la masa del Universo.
La materia oscura se piensa que existe debido a sus efectos gravitatorios sobre estrellas y galaxias, efecto de lente gravitatoria (el desvío de rayos de luz) alrededor de ellas, y por su huella en el fondo cósmico de microondas (el resplandor resultante después del Big Bang).
A pesar de estos indicios indirectos y los considerables esfuerzos llevados a cabo con experimentos, nadie ha conseguido detectar la materia oscura directamente. Ahora un equipo de investigadores ha propuesto que la materia oscura podría estar compuesta por una partícula nueva con una masa de 100 eV/c2, es decir, sólo un 0.02 por ciento de la masa del electrón. No interacciona con la luz, tal como debe de ser con la materia oscura, pero sí lo hace con intensidad sorprendente con la materia normal. Así, en contraste con otras candidatas, no podría penetrar la atmósfera terrestre. La detección desde Tierra es, pues, improbable y los investigadores planean iniciar la búsqueda con un experimento espacial desarrollado por el llamado consorcio de resonadores cuánticos macroscópicos (MAQRO, de sus iniciales en inglés), con quienes ya colaboran. Una nanopartícula, suspendida en el espacio y expuesta directamente al flujo de materia oscura, será empujada por lel flujo de materia oscura y el monitorizado extremadamente sensible de la posición de la partícula revelará información acerca de la naturaleza de esta partícula de materia oscura, si es que existe.
El Dr. James Bateman, coautor del estudio, afirma: «Este trabajo une varias áreas muy diferentes de la física: física teórica de partículas, astronomía observacional de rayos X, y óptica cuántica experimental. Nuestra partícula candidata puede parecer rara, pero actualmente parece que no existen experimentos u observaciones que la puedan descartar. La materia oscura es uno de los problemas más importantes sin resolver de la física moderna, y esperamos que nuestra sugerencia inspire a otros a desarrollar una detallada teoría de partículas e incluso pruebas experimentales».
