{"id":3743,"date":"2010-04-02T09:21:44","date_gmt":"2010-04-02T08:21:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=3743"},"modified":"2010-04-02T12:14:23","modified_gmt":"2010-04-02T11:14:23","slug":"nuevas-teorias-materia-oscura-nuevas-particulas-2%c2%aa","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/04\/02\/nuevas-teorias-materia-oscura-nuevas-particulas-2%c2%aa\/","title":{"rendered":"Nuevas teor\u00edas, materia oscura, nuevas part\u00edculas. 2\u00aa"},"content":{"rendered":"

Como promet\u00eda ayer, a continuaci\u00f3n enumero los candidatos a la materia oscura<\/a>, junto con una breve descripci\u00f3n de sus propiedades y una corta explicaci\u00f3n de por qu\u00e9 se cree que existen.<\/p>\n

Part\u00edculas supersim\u00e9tricas, fotinos, squarks y otros.<\/p>\n

Estas part\u00edculas son predichas por las teor\u00edas que unifican todas las fuerzas de la naturaleza. Forman un conjunto de contrapartidas de las part\u00edculas a las que estamos habituados, pero son mucho m\u00e1s pesadas. Se nombran en analog\u00eda con sus compa\u00f1eras: el squark es el compa\u00f1ero supersim\u00e9trico del quark<\/a>, el fotino del fot\u00f3n<\/a>, etc. Las m\u00e1s ligeras de estas part\u00edculas podr\u00edan ser la materia oscura<\/a>. Si es as\u00ed, cada part\u00edcula probablemente pesar\u00eda al menos cuarenta veces m\u00e1s que el prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

Materia de sombra<\/p>\n

En algunas versiones de las llamadas teor\u00edas de supercuerdas hay todo un universo de materia de sombra que existe paralelo con el nuestro. Los dos universos se separaron cuando la gravedad se congel\u00f3 separ\u00e1ndose de las otras fuerzas. Las part\u00edculas de sombra interaccionan con nosotros s\u00f3lo a trav\u00e9s de la fuerza de la gravedad, lo que las convierte en candidatas ideales para la materia oscura<\/a>.<\/p>\n

Axiones<\/p>\n

El Axi\u00f3n es una part\u00edcula muy ligera (pero presumiblemente muy com\u00fan) que, si existiera, resolver\u00eda un problema antiguo en la teor\u00eda de las part\u00edculas elementales. Se estima que tiene una masa menor que una millon\u00e9sima parte de la del electr\u00f3n<\/a> y se supone que impregna el universo de una manera semejante al fondo de microondas. La materia oscura<\/a> consistir\u00eda en agregaciones de axiones por encima del nivel general de fondo.<\/p>\n

\u00bfWIMPs en el Sol?<\/p>\n

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A lo largo de todo el trabajo se ha dado a entender que todas estas part\u00edculas candidatas a materia oscura<\/a> de la que hemos estado hablando, son puramente hipot\u00e9ticas. No hay pruebas de que ninguna de ellas se vaya a encontrar de hecho en la naturaleza. Sin embargo ser\u00eda negligente si no mencionase un argumento \u2013un diminuto rayo de esperanza- que tiende a apoyar la existencia de WIMPs de un tipo u otro. Este argumento tiene que ver con algunos problemas que han surgido en nuestra comprensi\u00f3n del funcionamiento y la estructura del Sol.<\/p>\n

Creemos que la energ\u00eda del Sol viene de reacciones nucleares profundas dentro del n\u00facleo. Si \u00e9ste es el caso en realidad, la teor\u00eda nos dice que esas reacciones deber\u00edan estar produciendo neutrinos<\/a> que en principio son detectables sobre la Tierra. Si conocemos la temperatura y composici\u00f3n del n\u00facleo (como creemos), entonces podemos predecir exactamente cu\u00e1ntos neutrinos<\/a> detectaremos. Durante m\u00e1s de veinte a\u00f1os se llev\u00f3 a cabo un experimento en una mina de oro de Dakota del Sur para detectar esos neutrinos<\/a> y, desgraciadamente, los resultados fueron desconcertantes. El n\u00famero detectado fue de s\u00f3lo un tercio de lo que se esperaba. Esto se conoce como el problema del neutrino<\/a> solar.<\/p>\n

La segunda caracter\u00edstica del Sol que concierne a la existencia de WIMPs se refiere al hecho de las oscilaciones solares. Cuando los astr\u00f3nomos contemplan cuidadosamente la superficie solar, la ven vibrar y sacudirse; todo el Sol puede pulsar en per\u00edodos de varias horas. Estas oscilaciones son an\u00e1logas a las ondas de los terremotos, y los astr\u00f3nomos llaman a sus estudios \u201csismolog\u00eda solar\u201d. Como creemos conocer la composici\u00f3n del Sol, tenemos que ser capaces de predecir las propiedades de estas ondas de terremotos solares. Sin embargo hay algunas duraderas discrepancias entre la teor\u00eda y la observaci\u00f3n en este campo.<\/p>\n

No hace mucho que los astr\u00f3nomos han se\u00f1alado que si la Galaxia est\u00e1 en realidad llena de materia oscura<\/a> en la forma de WIMPs, entonces, durante su vida, el Sol habr\u00eda absorbido un gran n\u00famero de ellos. Los WIMPs, por tanto, formar\u00edan parte de la composici\u00f3n del Sol, una parte que no se hab\u00eda tenido en cuenta hasta ahora. Cuando los WIMPs son incluidos en los c\u00e1lculos, resultan dos consecuencias: primero, la temperatura en el n\u00facleo del Sol resulta ser menor de lo que se cre\u00eda, de forma que son emitidos menos neutrinos<\/a>, y segundo, las propiedades del cuerpo del Sol cambian de tal modo que las predicciones de las oscilaciones solares son exactas.<\/p>\n

Este resultado es insignificante en lo que se refiere a la existencia de WIMPs, pero como no debemos despreciar las coincidencias halladas, lo m\u00e1s prudente ser\u00e1 esperar a nuevos y m\u00e1s avanzados experimentos (SOHO y otros). Tanto el problema del neutrino<\/a> como las oscilaciones se pueden explicar igualmente bien por otros efectos que no tienen nada que ver con los WIMPs. Por ejemplo, el tipo de oscilaciones de neutrinos<\/a> podr\u00eda resolverse si el neutrino<\/a> solar tuviera alguna masa, aunque fuese muy peque\u00f1a, y diversos cambios en los detalles de la estructura interna \u00a0del Sol podr\u00edan explicar las oscilaciones. No obstante estos fen\u00f3menos solares constituyen la \u00fanica indicaci\u00f3n que tenemos de que uno de los candidatos a la materia oscura<\/a> pueda existir realmente.<\/p>\n

Toda esta charla sobre supersimetr\u00eda<\/a> y teor\u00eda \u00faltimas da a la discusi\u00f3n de la naturaleza de la materia oscura<\/a> un tono solemne que no tiene ning\u00fan parecido con la forma en que se lleva en realidad el debate entre los cosm\u00f3logos. Una de las cosas que m\u00e1s me gusta de este campo es que todo el mundo parece ser capaz de conservar el sentido del humor y una distancia respecto a su propio trabajo, ya que, los buenos cient\u00edficos saben que, todos los c\u00e1lculos, conjeturas, hip\u00f3tesis y finalmente teor\u00edas, no ser\u00e1n visadas en la aduana de la Ciencia, hasta que sean muy, pero que muy bien comprobadas mediante el experimento y la observaci\u00f3n y, no una sino diez mil veces antes de que puedan ser aceptadas en el \u00e1mbito puramente cient\u00edfico.<\/p>\n

Posiblemente, el LHC nos pueda decir algo al respecto si, como no pocos esperan, de sus colisiones surgen algunas part\u00edculas supersim\u00e9tricas que nos hablen de ese otro mundo oscuro que, estando en este, no hemos sabido encontrar hasta este momento. Otra posibilidad ser\u00eda que la tan manoseada materia oscura<\/a> no existiera y, en su lugar, se descubriera otro fen\u00f3meno o mecanismo natural desconocido hasta ahora que, incidiendo en el comportamiento de expansi\u00f3n del Universo, nos hiciera pensar en la existencia de la \u201cmateria oscura<\/a>\u201d para cubrir el hueco de nuestra ignorancia.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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