Un profesor que estudia la Tierra y otro que estudia el espacio se unieron en la búsqueda para detectar y definir la materia oscura. Están un paso más cerca. Utilizando 16 años de datos de archivo de satélites GPS que orbitan la Tierra, la Universidad de Nevada, El equipo de Reno, Andrei Derevianko y Geoff Blewitt en la Facultad de Ciencias, buscaron grupos de materia oscura en forma de paredes o burbujas y que se extenderían mucho más allá de las órbitas del GPS, el sistema solar y más allá.
Un artículo científico del trabajo del equipo se acaba de publicar en la revista Comunicaciones de la naturaleza y justo a tiempo para el Día de la Materia Oscura, 31 de octubre. La materia oscura constituye el 85 por ciento de toda la materia en el universo. Si bien hay múltiples evidencias astrofísicas de la materia oscura, su naturaleza sigue siendo un gran misterio. Muchas formas de materia oscurase ha planteado la hipótesis, la suya es que esta forma de materia oscura, que surge de los campos cuánticos ultraligeros, formaría objetos macroscópicos.
"Estamos un paso más cerca de descubrir cómo detectar la materia oscura y, en última instancia, definir con mayor precisión qué es, qué tipo de partícula es", dijo Derevianko. "Al extraer estos datos de archivo, no encontramos evidencia de paredes de dominio demateria oscura ultraligera en nuestro nivel de sensibilidad actual. Sin embargo, esta búsqueda descarta una vasta región de posibilidades para este tipo de modelos de materia oscura ".
El equipo se centró en los campos ultraligeros que podrían causar variaciones en las constantes fundamentales de la naturaleza, como las masas de electrones y quarks y las cargas eléctricas. Las variaciones podrían conducir a cambios en los niveles de energía atómica, que pueden medirse monitoreando las frecuencias atómicasAhí es donde entran los satélites GPS. La navegación del sistema de posicionamiento global se basa en señales de temporización de precisión proporcionadas por relojes atómicos.
"Geoff ha estado utilizando los relojes atómicos en los satélites GPS en su trabajo geodésico: mide la elevación de las placas tectónicas, la forma de la tierra, los terremotos, los niveles globales del mar, por lo que está familiarizado con la precisión del sistema", Derevianko"Trabajé en diseñar relojes atómicos más precisos. Nos dimos cuenta de que el sistema GPS podía usarse para detectar escuchar la materia oscura que nos atraviesa".
"En lugar de gastar miles de millones de dólares para eliminar algunos modelos plausibles de materia oscura, reutilizamos estas herramientas comunes relojes atómicos GPS que usamos todos los días para hacer ciencia básica y fundamental para buscar las respuestas a este gran misterio: idearnuestro propio detector de materia oscura del tamaño de un planeta "
Acelerando a través de la galaxia
La Tierra está acelerando a través del halo de materia oscura de la Vía Láctea a 300 kilómetros por segundo o una milésima de la velocidad de la luz. Se estima que los grupos de materia oscura tardan 3 minutos en cruzar la constelación GPS.
"Es como una pared que se mueve a través de una red de relojes que causa una ola de problemas de reloj atómico propagándose a través del sistema GPS a velocidades galácticas", dijo Derevianko, profesor de física cuántica. "La idea es que cuando el grupo se superpone connosotros, tira de las masas de partículas y las fuerzas que actúan entre las partículas. Tenga en cuenta que este tirón es realmente débil, de lo contrario lo habríamos notado. Sin embargo, los dispositivos ultrasensibles como los relojes atómicos podrían ser sensibles a tales tirones ".
Buscaron los patrones pronosticados de fallas en el reloj, ya que la tierra y los satélites se movían a través del halo de materia oscura en la galaxia. Los datos provenían de los 32 satélites en la red GPS de 31,000 millas de ancho y tierra-equipo basado en GPS, cada 30 segundos durante 16 años. El equipo utilizó datos de fuentes de todo el mundo y, en particular, del Laboratorio de Propulsión a Chorro.
"Lo que buscamos fueron grupos de materia oscura en forma de paredes, utilizando un modelo que, si existe, tendría colisiones que se evidencian en irregularidades en las señales del reloj atómico", Benjamin Roberts, posdoctoralEl autor asociado y autor principal del artículo de Nature dijo: "Si bien no hay evidencia definitiva después de observar 16 años de datos, podría ser que la interacción es más débil o que los defectos se cruzan con la Tierra con menos frecuencia. Algunos marcadores lo indicanposiblemente podría ser un defecto menor "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nevada, Reno . Original escrito por Mike Wolterbeek. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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