Los físicos de la Universidad de Copenhague creen que pueden estar atrapados en uno de los mayores misterios de la ciencia moderna: la identidad de la materia oscura.
Esta materia invisible constituye la mayor parte de la masa del universo, pero nunca se ha detectado directamente. Ahora, al estudiar la radiación de agujeros negros ultra grandes y ultra grandes que pasan a través de los vastos campos magnéticos de los grupos de galaxias, los investigadores han descubierto signos inductores de apetitos de partículas axiales esquivas.
Si se confirma, Axion puede revelar qué materia oscura se está creando y cambiar su comprensión de cómo el universo se conecta a sí mismo.
Por qué las partículas del eje son importantes
Las partículas axiales se propusieron por primera vez a fines de la década de 1970 como una solución al rompecabezas de la física cuántica. Con el tiempo, los científicos se dieron cuenta de que las axiones podían ser un componente deficiente de la materia oscura.
Dark Matter es un adhesivo invisible que combina galaxias. No emite ni absorbe la luz, pero su tirón gravitacional da forma a la estructura del universo.
Los científicos estiman que representa aproximadamente el 80% de todos los problemas, pero nadie lo ha observado directamente. Por lo tanto, la detección del eje representa un avance en los terremotos tanto en la física de las partículas como en la cosmología.
Galaxy Clusters: Extreme Research Institute of Space
Los grupos de galaxias son las estructuras más pesadas conocidas del universo, que pesa más de una vez la masa del sol. Organizan vastos campos magnéticos que pueden afectar la luz en miles de millones de años de viaje a través del espacio.
Investigadores en Copenhague se centraron en el flujo de radiación de 32 agujeros negros ultra grandes ubicados detrás del clúster de Galaxy.
Estos agujeros negros son una de las balizas más brillantes del universo, produciendo una radiación intensa al consumir el material circundante.
Una vez que esta radiación pasa a través del campo magnético del clúster, la teoría sugiere que puede convertirse temporalmente en un eje.
Detectar tal transformación es extremadamente difícil. Porque la señal desaparece y se pierde fácilmente en el ruido de fondo del universo.
Una forma inteligente de escuchar «los susurros del universo»
Individualmente, cada agujero negro no proporcionó evidencia clara. Sin embargo, al agrupar datos de las 32 fuentes, los investigadores crearon imágenes compuestas.
Lo que una vez parecía un ruido aleatorio comenzó a formar patrones que eran pasos reconocibles, coincidiendo estrechamente con las huellas digitales predichas de las partículas axiales.
Esto aún no es evidencia, pero es una pista poderosa. Los resultados sugieren que las partículas axiales pueden estar dentro del alcance de su descubrimiento. Más importante aún, este método puede ser refinado repetidamente por equipos de investigación de todo el mundo.
Estrecha la caza de materia oscura
Este estudio también ayudó a reducir efectivamente el espacio de búsqueda al eliminar todo el rango de energía donde el eje no puede existir. Al combinar observaciones astrofísicas de esta manera, los físicos pueden encerrar gradualmente las partículas axiales hasta que se revele su escondite.
El enfoque del equipo de Copenhague no se limita a los rayos gamma. También se puede aplicar a rayos X u otras longitudes de onda para aumentar las posibilidades de detectar partículas esquivas.
Esta flexibilidad abre una nueva frontera que tiene una promesa prometedora en la física de partículas. Esto está mucho más allá de las capacidades de los aceleradores más avanzados de la Tierra.
Hacia la resolución del mayor misterio del universo
La existencia de la materia oscura ha sido uno de los mayores rompecabezas de la ciencia durante casi un siglo. Sin él, los modelos actuales del universo simplemente no se combinarían.
Si se identifica una partícula axial, resuelve dos misterios básicos a la vez: los espacios de larga data en la teoría de la física de partículas y la verdadera naturaleza de la materia oscura.
Tales descubrimientos no solo explican las estructuras invisibles del universo, sino que también reconstruyen nuestra comprensión de sus orígenes y destino.
Por ahora, los hallazgos siguen siendo una pista emocionante, en lugar de una detección definitiva. Sin embargo, al usar los grupos de Galaxy como laboratorio espacial y mirar hacia afuera en lugar de dentro, los físicos de la Universidad de Copenhague han abierto un nuevo camino poderoso.
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