MADRID, 17 Jun. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de Caltech plantean la posibilidad de que la materia oscura esté compuesta de partículas del "sector oculto", más livianas que las propuestas anteriormente.
En teoría, consideran que podrían encontrarse utilizando pequeños dispositivos de mesa subterráneos. En contraste, los científicos están buscando candidatos de materia oscura más pesados llamados WIMP (partículas masivas que interactúan débilmente) utilizando experimentos a gran escala como XENON, instalado bajo tierra en un tanque de agua de 265 metros cúbicos en Italia.
Desde la década de 1980, los investigadores han estado realizando experimentos en busca de partículas que forman la materia oscura, una sustancia invisible que impregna nuestra galaxia y universo. La materia oscura acuñada porque no emite luz, esta sustancia, que constituye más del 80 por ciento de la materia en nuestro universo, ha demostrado repetidamente que influye en la materia ordinaria a través de su gravedad. Los científicos saben que está ahí afuera, pero no saben qué es.
"La materia oscura siempre fluye a través de nosotros, incluso en esta sala", dice la autora de la nueva investigación y profesora de Física Teórica Kathryn Zurek, quien propuso por primera vez partículas ocultas del sector hace más de una década. "A medida que nos movemos por el centro de la galaxia, este constante viento de materia oscura pasa desapercibido. Pero aún podemos aprovechar esa fuente de materia oscura y diseñar nuevas formas de buscar interacciones raras entre el viento de materia oscura y el detector."
En su nuevo trabajo, aceptado para su publicación en la revista Physical Review Letters, los físicos describen cómo las partículas de materia oscura más livianas podrían detectarse a través de un tipo de cuasipartícula conocida como magnón. Una cuasipartícula es un fenómeno emergente que ocurre cuando un sólido se comporta como si contuviera partículas que interactúan débilmente. Los magnones son un tipo de cuasipartícula en la que los espines de electrones, que actúan como pequeños imanes, excitan la colectividad. En la idea de los investigadores para un experimento de sobremesa, se usaría un material cristalizado magnético para buscar signos de magnones excitados generados por la materia oscura.
"Si las partículas de materia oscura son más livianas que el protón, se hace muy difícil detectar su señal por medios convencionales", dice en un comunicado el autor del estudio Zhengkang (Kevin) Zhang, un investigador postdoctoral en Caltech.
"Pero, según muchos modelos bien motivados, especialmente aquellos que involucran sectores ocultos, las partículas de materia oscura pueden acoplarse a los espines de los electrones, de modo que una vez que golpean el material, inducirán excitaciones de espín o magnones. Si reducimos "el ruido de fondo al enfriar el equipo y moverlo bajo tierra, podríamos esperar detectar magnones generados únicamente por la materia oscura y no por la materia ordinaria".