Los eventos astrofísicos cataclísmicos, como las fusiones de agujeros negros, podrían liberar energía en formas inesperadas. Los campos exóticos de baja masa ELF, por ejemplo, podrían propagarse a través del espacio y causar señales débiles detectables con redes de sensores cuánticos como los relojes atómicos del GPS.o los magnetómetros de la red GNOME. Estos son los resultados de los cálculos teóricos realizados por un grupo de investigación que incluye al Dr. Arne Wickenbrock del PRISMA + Cluster of Excellence en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU y el Helmholtz Institute Mainz HIM.son particularmente interesantes en el contexto de la búsqueda de materia oscura, ya que los campos de baja masa se consideran candidatos prometedores para esta forma exótica de materia.
De la astronomía de múltiples mensajeros a la búsqueda de materia oscura
La astronomía de mensajeros múltiples implica la observación coordinada de señales dispares que provienen del mismo evento astrofísico. Desde la primera detección de ondas gravitacionales con el interferómetro LIGO hace varios años, el interés en este campo se ha expandido enormemente y ha producido una tremendacantidad de nueva información que se origina en las profundidades del universo ". Cuando las ondas gravitacionales se generan en algún lugar del espacio y se detectan en la Tierra, numerosos telescopios ahora se enfocan en el evento para registrar varias señales, como las que se encuentran en forma de radiación electromagnética, por ejemplo", explica Arne Wickenbrock." Nos preguntamos qué pasaría si parte de la energía observada liberada por tales eventos también se irradiara en forma de campos exóticos de baja masa o ELF. ¿Podríamos detectarlos con nuestras redes existentes desensores cuánticos? "
Los cálculos de los científicos han confirmado que este podría ser el caso para ciertos parámetros. "También razonamos que tales campos, cuando se irradian, causarían una firma de frecuencia característica en las redes", agrega Arne Wickenbrock. "La señal sería similaral sonido de una sirena que pasa, pasando de frecuencias altas a bajas. "Los investigadores tienen dos redes particulares en mente: la red GPS mundial de relojes atómicos y la red GNOME, que se compone de una multitud de magnetómetros distribuidos por todo el mundo.Sobre la base de la intensidad esperada de la señal, el sistema GPS debería ser lo suficientemente sensible para detectar ELF. El grupo de trabajo del profesor Dmitry Budker de JGU en HIM, junto con otros equipos, está actualizando la red GNOME y, una vez finalizado, estetambién debe ser lo suficientemente sensible para observar tales eventos.
Los ELF potenciales son de particular importancia en la búsqueda de materia oscura. Aunque sabemos que esta extraña forma de materia debe existir, nadie sabe todavía de qué está hecha. Los especialistas están considerando e investigando una amplia gama de posibles partículas que teóricamente podrían calificarcomo candidatos. Entre los candidatos actuales más prometedores se encuentran las partículas bosónicas extremadamente ligeras, que también se pueden ver en términos de un campo clásico que oscila a una frecuencia particular ". Así, en las profundidades del universo, la materia oscura en forma de ELF puedecrearse durante la fusión de dos agujeros negros ", concluye Arne Wickenbrock." Las redes de sensores cuánticos de precisión, a su vez, podrían funcionar como telescopios ELF, añadiendo otro elemento importante a la caja de herramientas de la astronomía de múltiples mensajeros ".
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Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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