Nueva teoría sugiere que la materia oscura puede ser un refugio espacial extradimensional

material oscuroEl material intangible que constituye la mayor parte de la masa del Universo puede estar formado por partículas masivas llamadas gravitones, que aparecieron por primera vez en los primeros segundos del universo. Big Bang.

Y estas partículas hipotéticas podrían ser refugiados espaciales extraterrestres, sugiere una nueva teoría.

Los cálculos de los investigadores sugieren que estas partículas podrían haberse creado en las cantidades adecuadas para explicar. material oscuroque puede ser «visto» solo en material ordinario por su gravedad.

«Los gravitones de masa surgen de la colisión de partículas ordinarias en el Universo primitivo.

«Se pensaba que este proceso era demasiado raro para que los gravitones masivos fueran candidatos para la materia oscura», dijo a WordsSideKick.com Giacomo Cachiapaglia, coautor del estudio, físico de la Universidad de Lyon en Francia.

Pero en un nuevo estudio publicado en la revista February Cartas de revisión física:Cacciapaglia, físico de la Universidad de Corea Heing Kai և Syun Ջ. Lee y yo descubrimos que se crearon suficientes gravitones en el Universo primitivo para dar cuenta de toda la materia oscura que encontramos actualmente en el espacio.

Los gravitones, si existieran, tendrían una masa de menos de 1 megaelectronvoltio (MeV), por lo que no más del doble de la masa de un electrón, encontró el estudio.

Este nivel de masa es bastante bajo en la escala en la que se encuentra. bosón de Higgs genera masa para la materia ordinaria, que es crucial para que el modelo produzca suficiente para tener en cuenta toda la materia oscura del Universo. (A modo de comparación, la partícula más ligera conocida neutrinopesa menos de 2 electronvoltios, mientras que el protón pesa aproximadamente 940 MeV, según Instituto Nacional de Normas y Tecnología.)

El equipo encontró estos gravitones hipotéticos en busca de evidencia de medición adicional que algunos físicos sospechan que existía junto con las tres cuartas medidas observadas en el universo. tiempo:.

En teoría de equipos, ¿cuándo? gravedad se propaga a través de dimensiones adicionales, se materializa en nuestro Universo como gravitones de masa.

Pero estas partículas solo interactúan débilmente con el material ordinario, solo a través de la fuerza de la gravedad.

Esta descripción es terriblemente similar a lo que sabemos sobre la materia oscura que no interactúa con la luz pero tiene un efecto gravitacional que se siente en todo el universo. Esta atracción gravitacional, por ejemplo, es lo que evita que las galaxias se alejen unas de otras.

«La principal ventaja de los gravitones de masa como partículas de materia oscura es que solo interactúan por gravedad, por lo que pueden evitar intentar detectar su presencia», dice Kachiapaglia.

Por el contrario, otros candidatos propuestos para la materia oscura, como las partículas de masa que interactúan débilmente, los axones և neutrinos – puede sentir sus interacciones muy sutiles con otros campos de fuerzas.

El hecho de que los gravitones de masa apenas interactúen con las fuerzas gravitacionales con otras partículas en el universo les da una ventaja.

«Debido a sus interacciones muy débiles, se descomponen tan lentamente que permanecen estables a lo largo de la vida del Universo», dijo Kachiapaglia.

En el pasado, los físicos pensaban que los gravitones eran candidatos increíbles para la materia oscura porque los procesos que los creaban eran extremadamente raros. Como resultado, los gravitones se formarán a velocidades mucho más bajas que otras partículas.

Pero el equipo descubrió que en una foto de segundo (una trillonésima de segundo) Big Bangse formarían más de estos gravitones de lo que habían sugerido las teorías anteriores.

Esta amplificación fue suficiente para que los gravitones de masa explicaran completamente la cantidad de materia oscura que encontramos en el espacio, encontró el estudio.

«La mejora fue impactante», dijo Kachiapaglia. «Tuvimos que hacer muchas pruebas para asegurarnos de que el resultado fuera correcto, porque conduce a un cambio de paradigma en la forma en que vemos los gravitones de masa como candidatos potenciales para la materia oscura».

Porque los gravitones de masa se forman por debajo de la escala de energía bosón de Higgsestán libres de las incertidumbres asociadas con escalas de energía más altas, que no están bien descritas por la física de partículas actual.

La teoría del equipo se relaciona con la física estudiada en los aceleradores de partículas, tales como: Gran colisionador de hadrones con la física de la gravedad.

Esto significa que los potentes aceleradores de partículas, como el Future Circular Collider del CERN, que entrará en funcionamiento en 2035, pueden estar buscando evidencia de partículas en esta materia potencialmente oscura.

«Probablemente, la mejor opción que tenemos son las futuras trituradoras de partículas de alta precisión», dijo Kachiapaglia. «Esto es algo que estamos estudiando ahora».

Este artículo fue publicado originalmente Ciencia Viva:. Leer: El artículo original está aquí.