En un nuevo estudio sobre el movimiento del axión, los investigadores proponen un escenario conocido como "desalineación cinética" que fortalece en gran medida el caso de equivalencia axión / materia oscura. El concepto novedoso responde preguntas clave relacionadas con los orígenes de la materia oscura y proporciona nuevas vías paraesfuerzos constantes de detección. Este trabajo, publicado en Cartas de revisión física , fue realizado por investigadores del Instituto de Estudios Avanzados, Universidad de Michigan y UC Berkeley.
La existencia de materia oscura ha sido confirmada por varias observaciones independientes, pero su verdadera identidad sigue siendo un misterio. Según este estudio, la velocidad del axión proporciona una idea clave del rompecabezas de la materia oscura. Los esfuerzos de investigación anteriores han tenido en cuenta la abundancia demateria oscura en el universo; sin embargo, ciertos factores, como la subproducción de axiones con interacciones de materia ordinaria más fuertes, permanecieron sin explorar.
Al asignar una velocidad inicial distinta de cero al campo de axiones, el equipo descubrió un mecanismo, denominado desalineación cinética, que produce muchos más axiones en el universo temprano que los mecanismos convencionales. El movimiento, generado por la ruptura de la simetría de desplazamiento del axión, es significativamentemodifica el cálculo convencional de la abundancia de materia oscura del axión. Además, estas dinámicas permiten que la materia oscura del axión reaccione más fuertemente con la materia ordinaria, excediendo la predicción del mecanismo de desalineación convencional.
"La extensa literatura sobre el axión se basó en el supuesto de que el campo del axión es inicialmente estático en el universo temprano", declaró Keisuke Harigaya, del Instituto de Estudios Avanzados. "En cambio, descubrimos que el campo del axión puede ser inicialmente dinámicocomo consecuencia de las teorías de la gravedad cuántica con axiones "
Dos miembros del equipo de investigación, Keisuke Harigaya y Raymond Co, exploraron previamente el concepto de dinámica de axiones en el estudio "Axiogénesis", que explicaba cómo el exceso de materia sobre la antimateria podría deberse a una velocidad inicial no nula del axión QCDEste estudio también proporcionó un marco para generar nuevas ideas sobre las preguntas que rodean la materia oscura.
"Este nuevo mecanismo de desalineación cinética predice un axión con una mayor fuerza de interacción y puede descubrirse en búsquedas experimentales planificadas", afirmó Raymond Co, de la Universidad de Michigan. "Nuestro descubrimiento de nuevas dinámicas de axiones abre así caminos de investigación inexplorados para la teoríay cosmética y cosmología de partículas experimentales "
Hasta la fecha, el axión ha demostrado ser increíblemente versátil. La partícula se propuso originalmente para resolver el misterio de por qué los neutrones no interactúan con un campo eléctrico a pesar de tener componentes cargados. El ex profesor de EEI Frank Wilczek, quien acuñó el término axión, publicó suhallazgos históricos en 1978 en Cartas de revisión física mientras era miembro de la Facultad de Ciencias Naturales del Instituto de Estudios Avanzados.
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Materiales proporcionado por Instituto de Estudios Avanzados . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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