La materia nos rodea día y noche en todas sus formas: árboles, casas, muebles e incluso el aire que respiramos. Pero, según los físicos, la materia visible que nos es familiar solo puede representar aproximadamente el 20 por ciento de todo el material enel universo. Según la teoría actual, hasta el 80 por ciento puede ser materia oscura. Esta afirmación se basa en varias observaciones, una de las cuales es que las estrellas y galaxias rotan mucho más rápido de lo que lo harían si solo hubiera presente materia "normal".En el universo.
La materia oscura podría estar hecha de axiones
Con el tiempo, los científicos han desarrollado diferentes teorías para explicar exactamente de qué podría estar hecha esta misteriosa materia oscura. Entre los posibles candidatos que se cuestionan están las partículas masivas o WIMP que interactúan débilmente. Los investigadores han pasado muchos años tratando de cazarlos condetectores de partículas, aún sin éxito. Hace varios años, sin embargo, los científicos propusieron una alternativa: una clase de partículas llamadas axiones, que son significativamente más livianas que otras partículas. Según la teoría, el campo de estas partículas oscila, lo que significa quevaría continuamente. La frecuencia de esta oscilación es proporcional a la masa de las partículas y, como es extremadamente baja, la frecuencia también debe ser baja. Pero aún no se sabe si ese es el caso. El problema es que el campoes tan probable que la oscilación atraviese un ciclo completo una vez al año como un billón de veces por segundo.
Detección de axiones con la ayuda del cambio de espín nuclear
Investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU ahora han encontrado una forma de detectar axiones con la ayuda del programa Experimento de precesión de espín cósmico CASPEr. "Estamos explotando el potencial de la resonancia magnética nuclear", explicó el profesor Dmitry Budker.del Instituto de Física de JGU y el Instituto Helmholtz de Mainz. "Esto significa que podemos identificar el giro de los núcleos dentro de las moléculas o, más específicamente en nuestro caso, dentro del isótopo de carbono C13 e hidrógeno". La suposición básica es que la materia oscurapuede influir en el giro de los núcleos, por lo tanto, proporciona a los investigadores una forma de rastrearlo. Sin embargo, el giro también puede estar influenciado por el campo magnético de la Tierra. Los investigadores utilizan un sofisticado blindaje para suprimir el campo magnético; sin embargo, incluso el mejor blindajeen imperfecto. Por lo tanto, los físicos deben decidir qué proporción de los cambios de espín observados se deben a la materia oscura y cuál al campo magnético de la Tierra. Esto llevó al equipo de científicosEs necesario desarrollar su nueva configuración de comagnetómetro.El principio subyacente de la técnica es el hecho de que las moléculas generalmente contienen diferentes tipos de núcleos atómicos.Como los distintos núcleos reaccionarán al campo magnético y la materia oscura en diferentes grados, es posible diferenciar entre estas influencias.
Una parte del rango de frecuencia posible ahora se ha investigado
El equipo de la Universidad de Mainz ahora ha revisado el rango de frecuencias desde unas pocas oscilaciones por año hasta 18 oscilaciones por hora, hasta ahora, sin encontrar evidencia del efecto de la materia oscura ". Es como buscar un perdidoanillo en un vasto jardín ", dijo Budker." Ya hemos buscado parte del jardín, así que ahora sabemos que aquí es donde no se encuentra el anillo, el axión. Esto nos ha permitido reducir considerablementerango en el que esperamos encontrar el axión, y ahora podemos enfocar nuestra búsqueda en otros rangos "
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Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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