La materia oscura podría estar formada por fotones oscuros
13/12/2022 de SISSA / Physical Review Letters
Proyección en dos dimensiones de la red cósmica según la simulación en una supercomputadora. Crédito: Dr Ewald Puchwein y la colaboración Sherwood-Relics.
La materia oscura podría estar formada por fotones oscuros ultraligeros que calentaron nuestro universo: este es el nuevo escenario propuesto en un artículo publicado recientemente en la revista Physical Review Letters. Esta hipótesis, según los autores, concuerda de forma excelente con las observaciones realizadas por el espectrógrafo «Orígenes cósmicos» del telescopio espacial Hubble, que toma medidas de la «red cósmica», la red tenue y compleja de filamentos que llena el espacio que hay entre las galaxias.
Los datos sugieren que los filamentos intergalácticos cósmicos son más calientes de lo predicho por las simulaciones hidrodinámicas del modelo estándar de formación de estructuras. «Dado que los fotones oscuros serían capaces de convertirse en fotones de baja frecuencia y calentar las estructuras cósmicas, ellos podrían explicar bien los datos experimentales», explican los científicos.
«Los fotones oscuros son partículas hipotéticas nuevas que transportan una fuerza nueva en el sector oscuro, muy parecido a como el fotón transporta la fuerza del electromagnetismo», explican los autores, James S. Bolton (University of Notitngham), Andrea Caputo (CERN and Tel Aviv University), Hongwan Liu (New York University), y Matteo Viel (SISSA). «Sin embargo, a diferencia del fotón, sí pueden tener masa. En particular, el fotón oscuro ultraligero – con una masa veinte órdenes de magnitud inferior a la del electrón – es un buen candidato para ser la materia oscura». Los fotones oscuros y los normales también se espera que se mezclen como los tipos diferentes de neutrinos, permitiendo que de los fotones oscuros ultraligeros de la materia oscura se conviertan en fotones normales de baja frecuencia, calentando la red cósmica.
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