Las partículas de materia oscura deben ser más pequeñas de lo que pensábamos

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Las partículas de materia oscura deben ser más pequeñas de lo que pensábamos

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Las partículas de materia oscura deben ser más pequeñas de lo que pensábamos

Los investigadores usaron el detector de materia oscura XENON1T para establecer el límite del tamaño efectivo de las partículas de materia oscura.

Crédito: Colaboración XENON

En la búsqueda por comprender la materia oscura , los científicos ahora han determinado que el tamaño efectivo de las partículas de materia oscura -cuán fuertes son sus interacciones con la materia regular- debe ser más pequeño de lo que pensamos.

Usando el detector de materia oscura XENON1T , los investigadores han producido resultados experimentales que establecen el límite más estricto  hasta la fecha para el tamaño efectivo de partículas de materia oscura. Este detector, el instrumento más sensible de su tipo, pudo limitar este parámetro de tamaño a 4.1X10-47 centímetros cuadrados, que es 1 billonésima de 1 billonésima de centímetro cuadrado. Además, debido a que se pronosticaron dos eventos de fondo, como contaminación por radón, neutrones producidos en el entorno del detector o contaminación por rayos gamma, pero ninguno lo hizo, sugiere que las partículas de materia oscura son más pequeñas de lo que se esperaba, Ethan Brown , miembro de la Colaboración XENON y físico en el Instituto Politécnico Rensselaer en Nueva York, dijo a Space.com.

Esto es porque, explicó, ya que no pueden diferenciar entre señales de materia oscura y señales de fondo, «si hubiéramos visto una señal de materia oscura podríamos haber medido su tamaño, pero como no pudimos verlo, solo podemos decir que tiene para ser más pequeño que «esta cantidad», dijo Brown. Dio el ejemplo de que, si se detectaban dos señales, se atribuirían a los dos eventos de fondo predichos. Pero como no se detectaron eventos, antecedentes o materia oscura, el las «partículas» de materia oscura deben ser más pequeñas de lo que habían previsto.

Estos resultados experimentales se presentaron el lunes (28 de mayo) en un seminario en el Gran Sasso Underground Laboratory (LNGS) en Italia. El detector usa xenón líquido y, cuando una partícula de materia oscura colisiona con un núcleo de xenón, si los modelos de los científicos son correctos, la colisión debería producir un pequeño destello de luz, una oportunidad única para «observar» la materia oscura.

Los investigadores teorizan que la materia oscura es cinco veces más abundante que la materia regular, pero todavía entendemos muy poco sobre la sustancia secreta. Sin embargo, muchos científicos sospechan que la materia oscura está compuesta de cuerpos llamados «partículas masivas que interactúan débilmente» o «WIMPs»  , partículas que tienen una reacción mínima cuando encuentran materia ordinaria (como la débil luz que parpadea cuando las WIMP pasan a través de una densa colección de xenón) . Si bien la existencia de WIMP aún no se ha confirmado, es una descripción destacada del material elusivo e invisible.

Las partículas de materia oscura deben ser más pequeñas de lo que pensábamos

La materia oscura parece extenderse a través del cosmos en un patrón similar a una red, con cúmulos de galaxias que se forman en los nodos donde se cruzan las fibras.

Crédito: WGBH

«Ahora tenemos el límite más estricto para lo que se conoce como ‘la sección transversal WIMP-nucleón’, que es una medida del tamaño efectivo de la materia oscura, o con qué fuerza interactúa con la materia normal», dijo Brown en una declaración . «Con estos resultados, ahora hemos probado muchos modelos teóricos nuevos de materia oscura y hemos colocado las restricciones más fuertes en estos modelos hasta la fecha».

Estos resultados experimentales son la culminación de 279 días de datos, Elena Aprile, un líder de proyecto que también es de Rensselaer, agregó en el comunicado. Después de este experimento, los investigadores tratarán de reducir los eventos de fondo como la contaminación por radón en el sistema, según el comunicado. De esta forma, el sistema podrá detectar interacciones aún más pequeñas e inusuales de estas misteriosas «partículas».

Fuente space.com

Traducido por Secretos del universo

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