La misteriosa materia oscura se usa para explicar las características de las galaxias, pero, qué sucede si se ha sobrevalorado a los WIMPs?
(Addison-Wesley Longman)
Durante años, muchos físicos han aceptado que la materia oscura está compuesta por partículas masivas de interacción débil (WIMPs).
El hecho de que los WIMPs puedan explicar de forma natural la cantidad de materia oscura del universo – restos del Big Bang – ha sido descrito como
“el milagro WIMP”.
No todo el mundo, no obstante, cree que este fenómeno represente una predicción irrefutable de que la materia oscura está hecha de WIMPs. “Sabemos muy poco sobre la materia oscura, dado que no podemos medirla de forma directa”, dice Jonathan Feng a PhysOrg.com. “Pero hay teorías y modelos. Los WIMPs son atractivos debido a que aparecen en muchas teorías de nuevas partículas e interacciones. Pero, ¿qué pasaría si existieran otras posibilidades bien encaminadas para la materia oscura aparte de los WIMPs?”
Feng, físico de la Universidad de California en Irvine, trabajó junto con Jason Kumar (ahora en la Universidad de Hawai) para re-examinar los modelos físicos y encontrar posibilidades para la materia oscura. Su trabajo, publicado en Physical Review Letters y titulado “Dark-Matter Particles without Weak-Scale Masses or Weak Interactions (Partículas de materia oscura sin masas de escala débil o interacción débil)”, sugiere que la materia oscura podría estar compuesta de partículas más pesadas de interacción más fuerte, o incluso partículas más ligeras y de interacción más débil que los WIMPs.
“Los WIMPs son un ejemplo muy específico de materia oscura”, continúa Feng, “pero existen una variedad mayor de cases de partículas. Hemos encontrado que algunos de los modelos también predijeron la cantidad correcta de materia oscura en el universo, pero con una materia oscura de una interacción mucho más fuerte o más débil que la de los WIMPs. Nos preguntamos si esta atención casi exclusiva sobre los WIMPs está realmente justificada”.
Feng dice que se cree que los WIMPs están alrededor de los 100 GeV de masa. No obstante, hay pruebas de partículas de materia oscura que podrían ser tan ligeras como 1 GeV. Esto lo coloca muy por debajo del rango de los WIMP.
“Un experimento llamado DAMA ha estado registrando señales de materia oscura, y hay pruebas de que están viendo partículas ligeras de materia oscura. Nosotros tenemos candidatos perfectamente buenos para 1 GeV”, dice,
“y ahora podemos acomodar tales partículas ligeras”.
Algunos modelos parecen apoyar un grado más fuerte de interacción entre partículas, cree Feng. Para lograr el nivel de materia oscura que tenemos en el universo, no obstante, estas partículas tendrían que estar aniquilándose entre sí actualmente. “Estos modelos implican que los experimentos que buscan estos fotones muy energéticos son muy prometedores”.
Pero la idea de una materia oscura de menos WIMP es algo un poco más interesante que simplemente considerar candidatos a materia oscura más fuertes o débiles. Feng dice que la materia oscura de menos WIMP podría proporcionar algo de apoyo a la idea de un sector oculto – el conocido cono mundo de sombras. “Existen teorías sobre que este mundo de sombras están detrás nuestro. Es un mundo espejo que es como el nuestro, pero no interactúa con nosotros. Con la materia oscura de WIMP, tal posibilidad es remota”.
“La materia oscura de menos WIMP requiere nuevas fuerzas de las que realmente no sabemos mucho. Si pudiésemos tener pruebas de este tipo de materia oscura, podría haber una pista de que este mundo de sombras existe”.
Mundos espejo y sectores ocultos aparte, Feng cree que los hallazgos de Kumar y suyos garantizan un acercamiento. “Tal vez los millones de dólares gastados en WIMPs no sean la forma más productiva de usar el dinero. Esto abre una gran cantidad de distintas avenidas para descubrir qué es la materia oscura”.
Más información: Jonathan L. Feng and Jason Kumar. “Dark-Matter Particles without Weak-Scale Masses or Weak Interactions.” Physical Review Letters (2008). Available online: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.101.231301.-Kanija
