Los expertos de la Universidad de Adelaide tratan de descubrir los secretos de la materia oscura, que constituye 84 por ciento de la del universo, pero se sabe poco al respecto. Los investigadores utilizan una nueva herramienta que podría señalar la existencia de una nueva partícula.

La materia oscura es cinco veces más abundante que la visible que los físicos han explorado con tanto éxito y de la que estamos compuestos. No sabemos qué tipo de partícula la forma, pero nosotros, junto con un gran número de personas en el mundo, queremos entender esto, explicó en comunicado Anthony Thomas, profesor principal de física de esta universidad australiana.

Tratamos de resolver el problema de comprender uno de los grandes desafíos que enfrenta la ciencia moderna: cómo encontrar de qué tipo de partículas está compuesta la materia oscura, abundó.

Anthony Thomas es parte del equipo del Centro de Excelencia ARC para Física de Partículas de Materia Oscura, cuyo objetivo es descubrir más sobre esta misteriosa sustancia.

Un enfoque clave es el experimento de yoduro de sodio con rechazo de fondo activo (Sabre) que se construye en un nuevo laboratorio en una antigua mina de oro a un kilómetro bajo tierra en Stawell, Victoria. Se edifica en colaboración con investigadores de Australia, Europa y Estados Unidos y, con suerte, dentro de unos años arrojará luz sobre esta cuestión.

El último trabajo de Thomas con su colega Xuangong Wang y Anthony Williams, de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad de Adelaida, publicado en la revista Physical Review Letters, explora la posibilidad de que la materia oscura exista en forma de un fotón oscuro masivo.

Proceso de violación de la paridad

Estamos explorando el potencial de descubrimiento de una nueva herramienta, la dispersión de electrones que viola la paridad, que ha sido posible gracias a la actualización en las instalaciones del Acelerador Nacional Thomas Jefferson (JLab) en Estados Unidos, destacó.

“La violación de la paridad es como mirar la diferencia entre lo que sucede en el laboratorio y lo que ocurre cuando miras el experimento en un espejo. Las diferencias son muy pequeñas, generalmente menos de una parte por millón, pero las mediciones precisas nos permiten observar esto, y usarlo como señal de la existencia de esta nueva partícula. Encontramos un resultado misterioso para el tamaño de un núcleo de plomo que puede explicarse si hay una nueva partícula de materia oscura en particular, el fotón oscuro.

Nuevos experimentos en los que los cambios en las predicciones sin materia oscura podrían modificarse hasta en 5 por ciento, y la diferencia proporciona evidencia directa de este tipo de materia oscura.

El conocimiento sobre esta nueva partícula del trabajo de Thomas puede ayudar a explicar una sorprendente discrepancia que se ha inferido de los experimentos en JLab entre la densidad de neutrones en un núcleo principal y la predicha por la teoría de la estructura nuclear.

Una prueba vital de la existencia de tal partícula podría ser proporcionada por futuros experimentos sobre el comportamiento de los electrones, positrones y deuterones, precisó.

La materia visible es sólo la punta del iceberg. Con una mejor comprensión de la oscura, la parte debajo de la superficie, arrojaremos luz sobre los secretos del universo.