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Lunes, 10 octubre 2016
Física

Intentarán detectar materia oscura recreando un pequeño magnetar artificial

Unos físicos proponen un nuevo experimento para detectar una hipotética partícula elemental, el axión, que según algunas teorías constituiría la identidad secreta de la materia oscura. Si tiene éxito, la iniciativa podría solucionar uno de los misterios sin resolver más desconcertantes en física de partículas, así como aportar finalmente un conocimiento somero de la naturaleza de la materia oscura.

 

Los axiones son partículas elementales hipotéticas. Una de las características que se les atribuye, figurar entre las partículas más ligeras del universo, justificaría que resulten virtualmente indetectables.

 

Si existen, los axiones y otras partículas comparables, aún no observadas, podrían dar forma al 80 por ciento de la materia que hay en el universo, un porcentaje que corresponde a la enigmática materia oscura.

 

El equipo de Jesse Thaler y Benjamin Safdi, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y Yonatan Kahn (ahora en la Universidad de Princeton del mismo país), han ideado un experimento para detectar los axiones simulando un fenómeno astrofísico extremo conocido como magnetar (un tipo de estrella de neutrones que genera un campo magnético colosal). Estos físicos razonaron que en presencia de un axión, tal enorme campo magnético debería oscilar, muy ligeramente pero produciendo un segundo campo magnético, el cual, aun siendo muchísimo más pequeño, actuaría a modo de huella delatadora del axión.

 

La recreación del magnetar se podría hacer en un entorno de laboratorio controlado, usando tecnología adoptada de la técnica de visualización por resonancia magnética (MRI por sus siglas en inglés).

 

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El diseño básico externo del experimento ABRACADABRA. (Imagen: Daniel Winklehner)

 

El núcleo del experimento consiste en una serie de bobinas magnéticas, enrolladas en forma de toroide, o donut, el cual es después encerrado en una capa de metal superconductor y mantenido en un refrigerador a temperaturas apenas por encima del Cero Absoluto (unos 272 grados centígrados bajo cero), para minimizar el "ruido" exterior. Los científicos planean usar un magnetómetro muy sensible, situado dentro del agujero del donut, para detectar cualquier señal de la influencia de los axiones.

 

Al experimento propuesto se le ha dado el nombre de ABRACADABRA (por las siglas en inglés de "A Broadband/Resonant Approach to Cosmic Axion Detection with an Amplifying B-field Ring Apparatus"). La palabra mágica por excelencia, "abracadabra", pasará pues a tener un significado adicional, esta vez en la ciencia.

 

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