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El CERN da vía libre en la búsquedfa de la “materia oscura”

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (1)

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Vista del Gran Colisionador de Hadrones del CERN

Vista del Gran Colisionador de Hadrones del CERN – AP Photo

El experimento, que complementará las búsquedas ya existentes en el LHC, estará operativo en 2021.

Resultado de imagen de Experimentos del LHC en busca de la materia oscura

 

En 2012 la Física llegó a una de las cotas más altas de su historia: el descubrimiento del bosón de Higgs, la «última partícula» que quedaba por descubrir para completar el Modelo Estándar de la Física. Sin embargo, esta teoría, que ha servido durante décadas como guía a las investigaciones y describe todas las partículas que forman la realidad, no puede explicarlo todo. Por ejemplo, le queda lejos la naturaleza cuántica de la gravedad o el origen de la materia y la energía oscuras.

Para arrojar algo de luz acerca de esta fracción oscura del Universo, el CERN –Organización Europea para la Investigación Nuclear, el mismo organismo responsable del hallazgo del escurridizo bosón de Higgs- ha aprobado un nuevo experimento diseñado para buscar partículas ligeras y de interacción débil, asociadas con la materia oscura. Así, FASER (Forward Search Experiment) complementará el programa de física en curso del CERN, desarrollado a través del Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés), extendiendo su potencial de descubrimiento a varias nuevas partículas.

Los inconvenientes de la materia oscura

El gráfoco y la literatura que lo sigue es un complemento al artículo de prensa.

“Fermi y PAMELA. Fermi, el telescopio espacial de rayos gamma de la NASA ha observado una señal de rayos gamma compatible con un exceso de positrones (la antipartícula del electrón) en los rayos cósmicos. PAMELA, el satélite de rayos cósmicos europeo observó en 2008 un exceso de positrones en los rayos cósmicos. Por tanto, Fermi confirma la observación de PAMELA. Los físicos de PAMELA creen que su exceso de positrones es debido a la aniquilación de la materia oscura del halo galáctico de la Vía Láctea, en concreto, el espectro de energía observado apunta a una partícula tipo WIMP con una masa de unos 100 GeV. Sin embargo, las observaciones de Fermi presentan un espectro de energía que alcanza hasta 200 GeV, mucho más allá de los 100 GeV e incompatible con los modelos actuales para la materia oscura del halo galáctico. O bien estos modelos están equivocados, o bien Fermi desmiente la interpretación de PAMELA y el exceso de positrones tiene un origen diferente a la materia oscura.”

Resultado de imagen de La dificultad de encontrar la materia oscura

 

Si la materia oscura está ahí presente… ¿Quién puede saberlo?

 

El problema de la materia oscura es que se trata de una sustancia hipotética que no interactúa con la fuerza electromagnética y, por lo tanto, no puede detectarse directamente utilizando la luz emitida. La evidencia astrofísica muestra que la materia oscura constituye aproximadamente el 27% del Universo, pero hasta ahora no se ha podido observar. Por ello, FASER se centrará e la búsqueda de un conjunto de partículas hipotéticas que incluyan los llamados «fotones oscuros», partículas asociadas con la materia oscura, neutralinos y otros.

«Este nuevo experimento ayuda a diversificar el programa de física de colisionadores como el LHC, y nos permite abordar preguntas sin respuesta en física de partículas desde una perspectiva diferente», explica en un comunicado Mike Lamont, co-coordinador del grupo de estudio PBC (Physics Beyond Collider), que supervisa FASER.

Buscando «productos de descomposición»

 

 

Resultado de imagen de Las partíoculas exóticas de la materia oscura

Tratan de encontrar las partículas exóticas que se cree componen la materia oscura

 

Los cuatro detectores principales de LHC no son adecuados para detectar la luz y las partículas que interactúan débilmente y que podrían producirse paralelas a la línea del haz. Pueden viajar cientos de metros sin interactuar con ningún material antes de transformarse en partículas conocidas y detectables, como electrones y positrones. Las partículas exóticas escaparían de los detectores existentes a lo largo de las líneas de haz actuales y permanecerían sin ser detectadas.

Por lo tanto, FASER se ubicará a lo largo de la trayectoria del haz dentro del experimento ATLAS. Aunque los protones en los haces de partículas serán doblados por los imanes alrededor del LHC, las partículas ligeras, que interactúan muy débilmente, continuarán a lo largo de una línea recta y sus «productos de descomposición» podrán ser detectados por FASER.

Imagen esquemática del detector FASER planeado como se verá en el túnel de la TI12

Imagen esquemática del detector FASER planeado como se verá en el túnel de la TI12 – CERN

Listo para 2021

 

Resultado de imagen de La dificultad de encontrar la materia oscura

 

Se trata de un detector que medirá menos de 5 metros de largo y cuya estructura cilíndrica central tendrá un radio de unos 10 centímetros. En cuanto a su construcción, tendrá lugar en un lateral del LHC. Para permitir que FASER se construya de una manera rápida y asequible, utilizará piezas de detector de repuesto donadas de los experimentos ATLAS y LHCb.

El experimento se instalará durante el periodo de descanso del acelerador en curso y comenzará a tomar datos durante la fase 3 de operación entre 2021 y 2023.

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Esta entrada fue publicada el jueves, 7 de marzo de 2019 a las 12:39 y está clasificada bajo: El Universo misterioso. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    emilio silvera
    el 7 de marzo del 2019 a las 12:54

    El problema de la “materia oscura” se nos puede juntar con esos otros que tenemos sin resolver: El Gravitón, La Gravedad Cuántica, Estrellas de Quarks, Materia exótica… Nuestra imaginación siempre ha estado por delante de nosotros, es decir, más adelantada a lo que realmente sabemos.

    Precisamente por eso, nacieron las Teorías, se imagina un proceso que creemos puede estar en la naturaleza, se formula una bien reglada construcción de dicha idea y se describen en forma de ecuaciones que, sobre el papel, dan el resultado perfecto. Sin embargo, dichas teorías nbo son válidas hasta que los físicos experimentales no las han comproboda una y mil veces, en lugares diferentes, por diferentes equipos, y, en las más diversas variantes que a nuestro alcance estén para comprobarlas, y, si en todas esas pruebas el resultado suele resultar el mismo….
    ¡Entonces y sólo entonces, se valida la teoría!
    Sobre la “materia oscura” se habló aquí muchas veces y se han vertido ríos de tinta en artículos de todo tipo y en los diversos lugares, en conferencias y libros, en trabajos y seminarios… Sin embargo, hasta el momento, todo ha sido en vano, la dichosa “materia oscura” no aparece por ninguna parte.
    De lo que no hay duda es de que algo debe haber, de otra forma no se comprende que las galaxias se pudieran formar a pesar de la expansión de Hubble. ¿Qué retuvo a la materia entonces para hacerlo posible?
    Sería aquella sustancia cósmica o Ylem de los antiguos griegos. Claro que entonces no existían medios para verificar nada, todo eran conjeturas, instuición y la libre imaginación de grandes pensadores. Hay contamos con muchas más ventajas y medios y, sin embargo, hasta el momento, no fuimos capaces de atisbar esas partículas misteriosas que conforman la “materia oscura” si finalmente resulta que existe.

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