Nuevas pistas sobre la materia oscura

  • 4 abril 2013
Estacion Espacial Internaciona. Foto de archivo

Un experimento de US$2.000 millones en la estación espacial emitió observaciones que podrían ser las primeras señales de la materia oscura, un misterioso componente del universo.

El Espectrómetro Magnético Alfa (AMS por sus siglas en inglés) que examina el cielo en busca de partículas de alta energía, o rayos cósmicos ha mandado evidencia de lo que puede ser materia oscura chocando consigo misma en lo que se conoce como "aniquilación".

Sin embargo, los científicos subrayan que todavía están muy lejos de obtener una descripción precisa de este misterioso componente cósmico.

"Podría tomar unos cuantos años más", le dijo a la BBC el portavoz adjunto AMS Roberto Battiston, profesor de física en la Universidad de Perugia (Italia).

La materia oscura representa la mayor parte de la masa en el Universo. No se puede ver directamente con los telescopios, pero los astrónomos saben que está ahí por los efectos gravitacionales que tiene sobre la materia que sí podemos ver.

Las galaxias, por ejemplo, no podrían girar de la forma en que lo hacen y mantener su forma sin la presencia de la materia oscura.

La búsqueda

El AMS - una máquina de partículas físicas llamada el "Space LHC", en referencia al Gran Colisionador de Hadrones en la Tierra - ha estado buscando algunas medidas indirectas de las propiedades de la materia oscura.

El aparato cuenta el número de electrones y sus homólogos de antimateria -conocidos como positrones- que caen sobre un conjunto de detectores.

La teoría sugiere que una lluvia de estas partículas se produce cuando las partículas de la materia oscura colisionan en algún lugar en el espacio y se destruyen mutuamente.

En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, el equipo del AMS reporta la observación de un ligero exceso de positrones en el recuento de positrones-electrones -un resultado esperado de las aniquilaciones de esa materia oscura.

El grupo también dijo que los positrones cayeron en el AMS de todas las direcciones en el cielo sin variación particular en el tiempo.

Esto es importante porque ubicaciones específicas o variaciones de tiempo en la señal podrían indicar una fuente más convencional para las partículas, tales como un pulsar (un tipo de estrella de neutrones) en lugar de la materia oscura.

El AMS llegó a la Estación Espacial Internacional en 2011. Cuanto más se extiendan los trabajos, mejores serán sus estadísticas y los científicos podrán ser más definitivos en sus declaraciones.

Pero el portavoz del proyecto, el profesor Sam Ting, dijo que los trabajos del AMS se llevarán a cabo con cautela.

"Nos tomó 18 años hacer este experimento y queremos hacerlo con mucho cuidado", dijo en un seminario en el Laboratorio Europeo de Física de las Partículas (CERN) en Ginebra.

"Vamos a publicar cosas cuando estamos absolutamente seguros".

La revista Physical Review Letters reporta el conteo de positrones-electrones en el rango de energía de 0,5 a 350 gigaelectronvoltios (GeV).

El comportamiento del exceso de positrones con este espectro de energía se ajusta a las expectativas de los investigadores. Sin embargo, la prueba definitiva sería ver el aumento en este radio y luego una caída dramática. Pero esto todavía tiene que ser observado.

"Por el momento, lo único que podemos decir es que las partículas (materia oscura) podrían tener una masa de varios cientos de gigaelectronvoltios, pero hay mucha incertidumbre", dijo Battiston.

(A modo de comparación, un protón, la partícula en el núcleo de cada átomo, tiene una masa de aproximadamente 1 GeV).

Misterios modernos

El AMS es sólo una de varias técnicas utilizadas por los investigadores para tratar de descubrir la naturaleza de la materia oscura.

Hay laboratorios en la Tierra que están tratando de hacer detecciones más directas como las partículas esquivas que pasan a través de los contenedores de elementos como el xenón o argón, que alberga la profundidad de la Tierra.

Vea: La búsqueda subterránea de materia oscura

Image caption La materia oscura representa la mayor parte de la masa en el Universo.

El Gran Colisionador de Hadrones también está implicado en esta cacería. Se espera que produzca partículas de materia oscura en su acelerador.

Una descripción exacta de este misterioso componente es ahora uno de los objetivos urgentes de la física moderna.

La materia normal, la materia que podemos ver con telescopios (todas las estrellas y galaxias), constituye sólo el 4,9% de la densidad de masa/energía del Universo.

La materia oscura es un componente mucho mayor, que representa el 26,8%. Esta cifra se elevó recientemente tras conocer los estudios del cosmos llevados a cabo por el telescopio Planck de la Agencia Espacial Europea.

El valor es ahora casi un quinto más de lo que se creía en estimaciones anteriores.

La energía oscura es el componente que más contribuye a la densidad de masa/energía del Universo, un 68,3%.

La energía oscura es el nombre que se le da a la fuerza que se cree está acelerando la expansión del Universo. Sus características son aún más oscuras para la ciencia que la propia materia oscura.

Contenido relacionado

Vínculos

El contenido de las páginas externas no es responsabilidad de la BBC.