Toda la información referente a materia y energía oscura presentada en este artículo fue tomada de lecturas diversas y este curso ofrecido por Sean Carroll de Caltech.
Hoy quisiera intentar algo diferente a tirarle cacayacas al mundo charlatán. Quisiera echarle un ojo a un misterio contemporáneo, 100% científico y 100% natural. En este artículo dividido en 2 partes, intentaré ofrecer, a lo mejor de mi limitado conocimiento, una explicación sencilla de lo que se conoce como materia y energía oscura. No recuerdo la cara que puse al escuchar estos nombres y peor aún, enterarme que eran nombres científicos oficiales. Existen palabras muy chistosas en la ciencia moderna; sin embargo, lo payaso no le quita lo serio. ¿Alguien gusta fotinos con quarks encantados?
Llevamos poco menos de 400 años observando el cielo con telescopios. La epifanía que 30x de aumento nos obsequió: no somos el centro del universo. Más que derrocar una jerarquía que nunca existió (el hombre como pieza central del universo), esta pizca de conocimiento invita a explorar el espacio desde una perspectiva nunca antes contemplada. El universo no se parece a nada de lo que hay en nuestras casas. ¿Qué esperar de lo que observamos a través de nuestros telescopios?
Hace tiempo, y mucho antes del telescopio, se pensaba que el universo estaba compuesto por una serie de esféras concéntricas. Estas esferas, colocadas ahí por el arquitecto del Universo, sostenían los planetas y las estrellas conocidas. Antes del telescopio, Copérnico corrigió la mecánica planetaria de Ptolomeo y movió a La Tierra unos pasos hacia atrás, dejándola como el 3er planeta girando en torno al Sol. Después de Kepler y Galileo; y con la invención del telescopio, la idea de que La Tierra era el centro del universo comenzó a perder fuerza. Hasta ese momento, se conocían los planetas hasta Saturno y se contaba con un extenso catálogo de estrellas. El concepto de galaxia no existía, sin embargo, ya se conocían las nebulosas visibles con mayor facilidad. Pasarían un par de cientos de años antes de que la idea de Universo creciera más allá de lo que los astrónomos de la antigüedad hubieran podido imaginar.
En los años 20, poco después de la publicación de la Teoría General de la Relatividad, Edwin Hubble hizo observaciones astronómicas que volvieron a poner en movimiento las ruedas de la cosmología. Su brillante observación consistió en identificar la nebulosa de Andrómeda como una galaxia por sí sola; y no como un objeto dentro de nuestra galaxia. Esto desencadenó una serie de eventos que se desvían un tanto del tema. Por ahora, seguiremos la rama histórica que lleva a la materia oscura.
Poco tiempo después de esta inyección de nuevo material a la Astrofísica, Fritz Zwicky hizó una observación intimidante que fue pasada de largo por algún tiempo. Zwicky midió las velocidades individuales de galaxias pertenecientes a un clúster de galaxias (Superclúster Coma) e hizo ver una notable discrepancia con las predicciones numéricas. La teoría vigente de la gravedad establece que la “fuerza” de gravedad disminuye conforme aumenta la distancia. Se esperaba encontrar galaxias moviéndose a velocidades estimadas por la teoría vigente de la gravedad; se encontró algo totalmente bizarro en su lugar. Si le quitan el tapón a una tina llena, el barco de juguete va a comenzar a moverse en círculos lentos, aumentando su velocidad conforme se acerca al desagüe. La ley natural que hace esto posible se llama: conservación de momento angular. Análogamente, lo que Fritz Zwicky observó fue un barco de juguete girando mucho más rápido de lo que debía. ¿Cómo era esto posible? Nuestros conocimientos de acerca de la gravedad demostraban ser bastante precisos en muchas otras instancias. Aquí nadie sabía para donde hacerse. Esta anomalía era fácilmente cancelable agregando masa a las galaxias del clúster. Los astrónomos apuntaron sus telescopios y nunca la encontraron. Hicieron falta más datos para que este descubrimiento comenzara a llamar la atención. Unas décadas después, la astrónoma Vera Rubin presentó nueva evidencia acerca de esta anomalía entre la teoría gravitatoria y los resultados obtenidos a través de observaciones. Esta evidencia venía en forma de mediciones de las velocidades individuales de estrellas en distintas galaxias. Las velocidades no correspondían a lo estimado con la mecánica newtoniana.
Adicional a las observaciones de Zwicky y Rubin, la cosmología (estudio de la evolución del universo) estaba en problemas con las recientes aplicaciones de la relatividad general al espacio como un objeto. La teoría cosmológica mejor aceptaba por el quórum científico gira en torno a una aplicación de la relatividad conocida como: las ecuaciones de Friedmann. Estas ecuaciones relacionan la forma física del espacio con una cantidad de masa y energía. Usando un poco más que álgebra, es posible derivar la masa+energía requerida para obtener cierta forma geométrica en el universo; el nombre formal es topología. Recordando a Einstein, la relatividad general manda que el espacio se deforme en presencia de masa o energía. Teniendo una predicción, podemos ir nuevamente con los telescopios a contar las estrellas y, literalmente, pesar el universo. ¿Cuál fue el resultado? La materia observable (la suma de todas las galaxias y sus respectivas estrellas) solo podía justificar un 5% de la densidad requerida para obtener la topología observada en el universo. ¿Dónde quedó el otro 95%?
Sobre la materia oscura
Hasta ahora queda claro que hay algo que no entendemos acerca de la gravedad o que existe más masa en el universo; más de la que podemos observar por medio de radiación electromagnética (luz en todas sus presentaciones). La navaja de Occam sugiere que nosotros estamos equivocados respecto a la gravedad. Sin embargo, y al analizar la evidencia, es menos probable que este sea el caso. Si bien el modelo newtoniano de la gravedad no concuerda con los datos recolectados por Zwicky, Rubin y otros; el modelo einsteiniano (Relatividad General) hace predicciones que pueden ser verificadas con telescopio en mano. Una de ellas es un efecto conocido como enfoque gravitacional. La relatividad general dice que el espacio se curvéa en presencia de materia o energía. La luz al viajar a través del espacio, atraviesa estas distorsiones y crea ilusiones ópticas a gran escala; ilusiones típicas de espejos y caleidoscopios. El siguiente diagrama puede ayudar a visualizar este efecto:
Esta ilusión óptica astronómica es una predicción de la teoría de Einstein (Relatividad General). La galaxia hace la función de lente y enfoca la luz emitida por estrellas lejanas. Dependiendo de la distancia entre la galaxia que distorsiona y el observador, será el grado de enfoque o desenfoque observado. Analizando las características de esta distorsión, podemos estimar la masa necesaria para que el efecto ocurra tal cual es observado. Se estima la masa de la galaxia deflectora usando RG y se compara con los resultados provenientes de observaciones. Invariablemente hace falta masa; y no hablo de pequeñas cantidades: porcentajes mayoritarios de galaxias o aglomerados de éstas. No todos los objetos en el universo emiten luz visible: algunos átomos brillan en radiación que pasa desapercibida por nuestros ojos. Aún incluyendo toda esta “masa invisible” nos quedamos cortos para justificar la deflección de la luz y las velocidades medidas por Zwicky y Rubin. La relatividad es la teoría más prolífica de la astrofísica. Existe suficiente evidencia para considerarla confiable y asumir que es una abstracción bastante aceptable de como funciona el universo. El problema, evidentemente, está en lo que podemos observar y no en nuestras teorías. Si la materia oscura no es una metáfora para describir un error en nuestro entendimiento de la gravedad, entonces, ¿Qué es?
No se puede ver a través de radiación electromagnética (infrarroja, visible o ultravioleta) y definitivamente no es un error teórico. Lo que sea que es, la materia oscura interactúa con el espacio arrugándolo como indica la teoría de la relatividad general. Si fuera materia como la materia que compone nuestros átomos; probablemente ya la habríamos detectado. No es fácil ocultar tantos átomos perdidos; mucho menos para los ojos curiosos de los astrónomos terrestres.
¿Será otro tipo de materia?
Según el modelo estándar de la física de partículas, todos los materiales que conocemos están formados por alguna combinación de electrones y quarks. Existen 6 tipos de quarks y 3 tipos de electrones (variantes de mayor o menor energía). Las diferentes combinaciones de estas partículas forman partículas más complejas como protones y neutrones. Las últimas dos son bastante comunes por estas partes del universo; sin embargo, en la naturaleza existen partículas por los cientos. Algunas tienen usos muy específicos y viven poco; otras simplemente requieren niveles de energía inexistentes dadas las condiciones actuales del universo. En los colisionadores de partículas es posible simular estas condiciones energéticas y, literalmente, crear partículas nuevas directamente del catálogo de la madre naturaleza. Algunas otras partículas son igualmente comunes, simplemente no en la Tierra; neutrinos y muons, por ejemplo. ¿Que posibilidad hay de que la materia oscura sea alguna forma de materia compuesta por estas otras partículas?
De entrada sabemos que la partícula que compone la materia oscura es neutral a la fuerza electromagnética. No interactúa con ella, es inmune. ¿Cómo? No es posible detectarla con los diferentes telescopios espaciales y terrestres que cubren prácticamente todo el espectro electromagnético: desde ondas de radio hasta rayos gamma. Al excluir las partículas que sí interactúan con el electromagnetismo, estamos quitando de la lista a partículas como el electrón y sus parientes. La masa de un átomo no está concentrada en sus electrones. La parte más pesada de átomos como los que conocemos es el núcleo, compuesto por protones y neutrones. ¿Podrán ser las partículas oscuras aglomerados de protones, neutrones o partículas similares? Estas partículas están unidas entre sí, no por electromagnetismo, sino por otra fuerza natural conocida como: interacción fuerte. Si la partícula oscura sintiera la interacción fuerte, probablemente sería común encontrar un híbrido atómico de protones, neutrones y partículas oscuras. Considerando lo anterior y sabiendo de antemano que los protones y neutrones no son inmunes al electromagnetismo; es seguro asumir que la partícula oscura es neutral a la interacción fuerte también.
Seguimos sin saber que es, pero fue posible deducir 4 características de la partícula:
El modelo estándar de la física de partículas es un conglomerado de teorías que describen los ingredientes de la materia en su forma más simple. Análogo a lo que hace la química con los elementos, las distintas teorías acerca del mundo sub-atómico fueron creando un modelo que explica el comportamiento y las combinaciones de todas las partículas conocidas.
Utilizando su función primaria como característica, las partículas sub-atómicas se pueden clasificar en 2 grandes familias: fermiones y bosones. Un fermión es todo aquello que compone la materia común y corriente: 3 tipos de electrones, 6 tipos de quarks, 3 tipos de neutrinos y sus respectivas anti-partículas. Bosones son todas las partículas que hacen posible las diferentes fuerzas naturales:
Esta es la parte más interesante de la ciencia. La parte donde es admisible especular e inventar mecanismos e hipótesis que expliquen fenómenos que sacuden nuestro entendimiento de la naturaleza.
Para no perder la información que llevamos, retomemos las deducciones respecto a la partícula oscura:
La mejor candidata para la partícula oscura
La partícula ganadora tiene el creativo nombre de 'WIMP'. WIMP, por sus siglas en inglés, es un acrónimo para “Partícula con masa e interacción débil” (Wimp también significa debilucho). Esta partícula está bien caracterizada dentro un conglomerado de teorías alternativas al dueto Relatividad+Mecánica Cuántica. Este otro grupo de teorías (Teoría de Cuerdas) incluye no solo el modelo estándard y la relatividad, sino que requiere una simetría natural adicional. A este requerimiento se le conoce como supersimetría. ¡Qué nombres!
La supersimetría, entre otras cosas, agrega el doble de partículas al catálogo. Hasta la fecha no se han encontrado estas partículas en los colisionadores. La razón: masa. Las partículas supersimétricas son muchos más pesadas que sus contrapartes normales. La partícula menos pesada de este modelo supersimétrico sería el mejor candidato para WIMP. Esta es solo una de las opciones, encontrar un WIMP no probaría la existencia de supersimetría; sin embargo, abriría la puerta a un campo de investigación totalmente nuevo.
¿Cómo se está buscando?
El milenario método de la paciencia está rindiendo frutos en la búsqueda de WIMPs. El principio detrás de los experimentos diseñados para encontrar materia oscura es el mismo utilizado en la detección de partículas elusivas como el neutrino.
Uno de los experimentos más conocidos se llama: CDMS (Cryogenic Dark Matter Search). Grosso modo, el CDMS está compuesto por detectores de germanio, criogénicamente enfriados y situados en una mina profunda. La mina presenta un filtro natural para muchas partículas provenientes del espacio en forma de rayos cósmicos, pero es prácticamente transparente para la materia oscura. La idea detrás de esta detección subterránea es que la Tierra, al moverse a través de la galaxia, choca constantemente con cantidades considerables de materia oscura. Dada la característica poca interacción de esta partícula, hay que observar mucho tiempo para tener oportunidad de medir un evento que involucre materia oscura. Están por publicar nueva evidencia, pueden seguir el hilo en este blog.
Lista de experimentos para la detección de materia oscura o relacionados: http://cdms.physics.ucsb.edu/others/others.html
Continúa.
Hoy quisiera intentar algo diferente a tirarle cacayacas al mundo charlatán. Quisiera echarle un ojo a un misterio contemporáneo, 100% científico y 100% natural. En este artículo dividido en 2 partes, intentaré ofrecer, a lo mejor de mi limitado conocimiento, una explicación sencilla de lo que se conoce como materia y energía oscura. No recuerdo la cara que puse al escuchar estos nombres y peor aún, enterarme que eran nombres científicos oficiales. Existen palabras muy chistosas en la ciencia moderna; sin embargo, lo payaso no le quita lo serio. ¿Alguien gusta fotinos con quarks encantados?
Llevamos poco menos de 400 años observando el cielo con telescopios. La epifanía que 30x de aumento nos obsequió: no somos el centro del universo. Más que derrocar una jerarquía que nunca existió (el hombre como pieza central del universo), esta pizca de conocimiento invita a explorar el espacio desde una perspectiva nunca antes contemplada. El universo no se parece a nada de lo que hay en nuestras casas. ¿Qué esperar de lo que observamos a través de nuestros telescopios?
Hace tiempo, y mucho antes del telescopio, se pensaba que el universo estaba compuesto por una serie de esféras concéntricas. Estas esferas, colocadas ahí por el arquitecto del Universo, sostenían los planetas y las estrellas conocidas. Antes del telescopio, Copérnico corrigió la mecánica planetaria de Ptolomeo y movió a La Tierra unos pasos hacia atrás, dejándola como el 3er planeta girando en torno al Sol. Después de Kepler y Galileo; y con la invención del telescopio, la idea de que La Tierra era el centro del universo comenzó a perder fuerza. Hasta ese momento, se conocían los planetas hasta Saturno y se contaba con un extenso catálogo de estrellas. El concepto de galaxia no existía, sin embargo, ya se conocían las nebulosas visibles con mayor facilidad. Pasarían un par de cientos de años antes de que la idea de Universo creciera más allá de lo que los astrónomos de la antigüedad hubieran podido imaginar.
En los años 20, poco después de la publicación de la Teoría General de la Relatividad, Edwin Hubble hizo observaciones astronómicas que volvieron a poner en movimiento las ruedas de la cosmología. Su brillante observación consistió en identificar la nebulosa de Andrómeda como una galaxia por sí sola; y no como un objeto dentro de nuestra galaxia. Esto desencadenó una serie de eventos que se desvían un tanto del tema. Por ahora, seguiremos la rama histórica que lleva a la materia oscura.
Poco tiempo después de esta inyección de nuevo material a la Astrofísica, Fritz Zwicky hizó una observación intimidante que fue pasada de largo por algún tiempo. Zwicky midió las velocidades individuales de galaxias pertenecientes a un clúster de galaxias (Superclúster Coma) e hizo ver una notable discrepancia con las predicciones numéricas. La teoría vigente de la gravedad establece que la “fuerza” de gravedad disminuye conforme aumenta la distancia. Se esperaba encontrar galaxias moviéndose a velocidades estimadas por la teoría vigente de la gravedad; se encontró algo totalmente bizarro en su lugar. Si le quitan el tapón a una tina llena, el barco de juguete va a comenzar a moverse en círculos lentos, aumentando su velocidad conforme se acerca al desagüe. La ley natural que hace esto posible se llama: conservación de momento angular. Análogamente, lo que Fritz Zwicky observó fue un barco de juguete girando mucho más rápido de lo que debía. ¿Cómo era esto posible? Nuestros conocimientos de acerca de la gravedad demostraban ser bastante precisos en muchas otras instancias. Aquí nadie sabía para donde hacerse. Esta anomalía era fácilmente cancelable agregando masa a las galaxias del clúster. Los astrónomos apuntaron sus telescopios y nunca la encontraron. Hicieron falta más datos para que este descubrimiento comenzara a llamar la atención. Unas décadas después, la astrónoma Vera Rubin presentó nueva evidencia acerca de esta anomalía entre la teoría gravitatoria y los resultados obtenidos a través de observaciones. Esta evidencia venía en forma de mediciones de las velocidades individuales de estrellas en distintas galaxias. Las velocidades no correspondían a lo estimado con la mecánica newtoniana.Adicional a las observaciones de Zwicky y Rubin, la cosmología (estudio de la evolución del universo) estaba en problemas con las recientes aplicaciones de la relatividad general al espacio como un objeto. La teoría cosmológica mejor aceptaba por el quórum científico gira en torno a una aplicación de la relatividad conocida como: las ecuaciones de Friedmann. Estas ecuaciones relacionan la forma física del espacio con una cantidad de masa y energía. Usando un poco más que álgebra, es posible derivar la masa+energía requerida para obtener cierta forma geométrica en el universo; el nombre formal es topología. Recordando a Einstein, la relatividad general manda que el espacio se deforme en presencia de masa o energía. Teniendo una predicción, podemos ir nuevamente con los telescopios a contar las estrellas y, literalmente, pesar el universo. ¿Cuál fue el resultado? La materia observable (la suma de todas las galaxias y sus respectivas estrellas) solo podía justificar un 5% de la densidad requerida para obtener la topología observada en el universo. ¿Dónde quedó el otro 95%?
Sobre la materia oscura
Hasta ahora queda claro que hay algo que no entendemos acerca de la gravedad o que existe más masa en el universo; más de la que podemos observar por medio de radiación electromagnética (luz en todas sus presentaciones). La navaja de Occam sugiere que nosotros estamos equivocados respecto a la gravedad. Sin embargo, y al analizar la evidencia, es menos probable que este sea el caso. Si bien el modelo newtoniano de la gravedad no concuerda con los datos recolectados por Zwicky, Rubin y otros; el modelo einsteiniano (Relatividad General) hace predicciones que pueden ser verificadas con telescopio en mano. Una de ellas es un efecto conocido como enfoque gravitacional. La relatividad general dice que el espacio se curvéa en presencia de materia o energía. La luz al viajar a través del espacio, atraviesa estas distorsiones y crea ilusiones ópticas a gran escala; ilusiones típicas de espejos y caleidoscopios. El siguiente diagrama puede ayudar a visualizar este efecto:
Esta ilusión óptica astronómica es una predicción de la teoría de Einstein (Relatividad General). La galaxia hace la función de lente y enfoca la luz emitida por estrellas lejanas. Dependiendo de la distancia entre la galaxia que distorsiona y el observador, será el grado de enfoque o desenfoque observado. Analizando las características de esta distorsión, podemos estimar la masa necesaria para que el efecto ocurra tal cual es observado. Se estima la masa de la galaxia deflectora usando RG y se compara con los resultados provenientes de observaciones. Invariablemente hace falta masa; y no hablo de pequeñas cantidades: porcentajes mayoritarios de galaxias o aglomerados de éstas. No todos los objetos en el universo emiten luz visible: algunos átomos brillan en radiación que pasa desapercibida por nuestros ojos. Aún incluyendo toda esta “masa invisible” nos quedamos cortos para justificar la deflección de la luz y las velocidades medidas por Zwicky y Rubin. La relatividad es la teoría más prolífica de la astrofísica. Existe suficiente evidencia para considerarla confiable y asumir que es una abstracción bastante aceptable de como funciona el universo. El problema, evidentemente, está en lo que podemos observar y no en nuestras teorías. Si la materia oscura no es una metáfora para describir un error en nuestro entendimiento de la gravedad, entonces, ¿Qué es?
No se puede ver a través de radiación electromagnética (infrarroja, visible o ultravioleta) y definitivamente no es un error teórico. Lo que sea que es, la materia oscura interactúa con el espacio arrugándolo como indica la teoría de la relatividad general. Si fuera materia como la materia que compone nuestros átomos; probablemente ya la habríamos detectado. No es fácil ocultar tantos átomos perdidos; mucho menos para los ojos curiosos de los astrónomos terrestres.
¿Será otro tipo de materia?
Según el modelo estándar de la física de partículas, todos los materiales que conocemos están formados por alguna combinación de electrones y quarks. Existen 6 tipos de quarks y 3 tipos de electrones (variantes de mayor o menor energía). Las diferentes combinaciones de estas partículas forman partículas más complejas como protones y neutrones. Las últimas dos son bastante comunes por estas partes del universo; sin embargo, en la naturaleza existen partículas por los cientos. Algunas tienen usos muy específicos y viven poco; otras simplemente requieren niveles de energía inexistentes dadas las condiciones actuales del universo. En los colisionadores de partículas es posible simular estas condiciones energéticas y, literalmente, crear partículas nuevas directamente del catálogo de la madre naturaleza. Algunas otras partículas son igualmente comunes, simplemente no en la Tierra; neutrinos y muons, por ejemplo. ¿Que posibilidad hay de que la materia oscura sea alguna forma de materia compuesta por estas otras partículas?
De entrada sabemos que la partícula que compone la materia oscura es neutral a la fuerza electromagnética. No interactúa con ella, es inmune. ¿Cómo? No es posible detectarla con los diferentes telescopios espaciales y terrestres que cubren prácticamente todo el espectro electromagnético: desde ondas de radio hasta rayos gamma. Al excluir las partículas que sí interactúan con el electromagnetismo, estamos quitando de la lista a partículas como el electrón y sus parientes. La masa de un átomo no está concentrada en sus electrones. La parte más pesada de átomos como los que conocemos es el núcleo, compuesto por protones y neutrones. ¿Podrán ser las partículas oscuras aglomerados de protones, neutrones o partículas similares? Estas partículas están unidas entre sí, no por electromagnetismo, sino por otra fuerza natural conocida como: interacción fuerte. Si la partícula oscura sintiera la interacción fuerte, probablemente sería común encontrar un híbrido atómico de protones, neutrones y partículas oscuras. Considerando lo anterior y sabiendo de antemano que los protones y neutrones no son inmunes al electromagnetismo; es seguro asumir que la partícula oscura es neutral a la interacción fuerte también.
Seguimos sin saber que es, pero fue posible deducir 4 características de la partícula:
- Es neutral al electromagnetismo
- Es neutral a la interacción fuerte
- No interactúa entre sí con frecuencia, es decir tiene interacción débil.
- Interactúa con el espacio deformándolo (evidencia: enfoque gravitacional)
El modelo estándar de la física de partículas es un conglomerado de teorías que describen los ingredientes de la materia en su forma más simple. Análogo a lo que hace la química con los elementos, las distintas teorías acerca del mundo sub-atómico fueron creando un modelo que explica el comportamiento y las combinaciones de todas las partículas conocidas.
Utilizando su función primaria como característica, las partículas sub-atómicas se pueden clasificar en 2 grandes familias: fermiones y bosones. Un fermión es todo aquello que compone la materia común y corriente: 3 tipos de electrones, 6 tipos de quarks, 3 tipos de neutrinos y sus respectivas anti-partículas. Bosones son todas las partículas que hacen posible las diferentes fuerzas naturales:- Fotón - Electromagnetismo
- Gluon - Interacción fuerte
- W- W+ Z - Interacción débil
Esta es la parte más interesante de la ciencia. La parte donde es admisible especular e inventar mecanismos e hipótesis que expliquen fenómenos que sacuden nuestro entendimiento de la naturaleza.
Para no perder la información que llevamos, retomemos las deducciones respecto a la partícula oscura:
- Es neutral al electromagnetismo y la interacción fuerte
- No es un bosón del modelo estándar
- No es un fermión del modelo estándar
- Interactúa con el espacio deformándolo
- Posee algún tipo de interacción débil
La mejor candidata para la partícula oscura
La partícula ganadora tiene el creativo nombre de 'WIMP'. WIMP, por sus siglas en inglés, es un acrónimo para “Partícula con masa e interacción débil” (Wimp también significa debilucho). Esta partícula está bien caracterizada dentro un conglomerado de teorías alternativas al dueto Relatividad+Mecánica Cuántica. Este otro grupo de teorías (Teoría de Cuerdas) incluye no solo el modelo estándard y la relatividad, sino que requiere una simetría natural adicional. A este requerimiento se le conoce como supersimetría. ¡Qué nombres!
La supersimetría, entre otras cosas, agrega el doble de partículas al catálogo. Hasta la fecha no se han encontrado estas partículas en los colisionadores. La razón: masa. Las partículas supersimétricas son muchos más pesadas que sus contrapartes normales. La partícula menos pesada de este modelo supersimétrico sería el mejor candidato para WIMP. Esta es solo una de las opciones, encontrar un WIMP no probaría la existencia de supersimetría; sin embargo, abriría la puerta a un campo de investigación totalmente nuevo.
¿Cómo se está buscando?
El milenario método de la paciencia está rindiendo frutos en la búsqueda de WIMPs. El principio detrás de los experimentos diseñados para encontrar materia oscura es el mismo utilizado en la detección de partículas elusivas como el neutrino.Uno de los experimentos más conocidos se llama: CDMS (Cryogenic Dark Matter Search). Grosso modo, el CDMS está compuesto por detectores de germanio, criogénicamente enfriados y situados en una mina profunda. La mina presenta un filtro natural para muchas partículas provenientes del espacio en forma de rayos cósmicos, pero es prácticamente transparente para la materia oscura. La idea detrás de esta detección subterránea es que la Tierra, al moverse a través de la galaxia, choca constantemente con cantidades considerables de materia oscura. Dada la característica poca interacción de esta partícula, hay que observar mucho tiempo para tener oportunidad de medir un evento que involucre materia oscura. Están por publicar nueva evidencia, pueden seguir el hilo en este blog.
Lista de experimentos para la detección de materia oscura o relacionados: http://cdms.physics.ucsb.edu/others/others.html
Continúa.
Actualización 23/12/2009: Nombres de gente chida, fail. Escribí 'Fred' en lugar de 'Fritz' refiriéndome a Fritz Zwicky.
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