Fracasa la búsqueda de un bosón U que explique la materia oscura

Los astrofísicos han tachado con estos resultados un potencial candidato —el fotón oscuro o bosón U— de la parte superior de la lista de candidatos

Recientes resultados del experimento HADES (High-Acceptance Di-Electron Spectrometer) han demostrado que el fotón oscuro o bosón U ya no es un candidato principal para explicar la naturaleza de la materia oscura. Estos resultados negativos —publicados en Physics Letters B— incluso podrían propiciar cambios en el Modelo Estándar de la física de partículas.

Aunque parece que la energía y la materia oscura constituyen más del 95 % del universo, nadie sabe qué de qué partículas están compuestas. Los astrofísicos han tachado ahora un potencial candidato —el fotón oscuro o bosón U— de la parte superior de la lista de candidatos. Este es el resultado de los recientes experimentos con HADES, donde investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y de otros 17 institutos europeos tratan de precisar la naturaleza de la materia oscura.

Entre la listas de candidatos a integrar la materia oscura figuraba una partícula hipotética, a menudo apodada fotón oscuro o bosón U. Muy similares a los fotones, el esta teoría los fotones oscuros pueden desintegrarse en pares electrón-positrón si tienen la virtualidad adecuada. La combinación de la cadena de hipótesis lleva a un escenario donde un fotón virtual «ordinario» se convierte en un fotón oscuro que se desintegra después en un par electrón-positrón.

Si existiera un fotón oscuro con las propiedades mencionadas anteriormente asumidas, y tuviera una masa, un cierto tamaño y una cierta fuerza de acoplamiento para el fotón, se habría conseguido encontrar la aguja en un pajar: una señal de tipo de resonancia que aparece en un masa invariante electrón-positrón igual a la masa del bosón U. El pajar serían los espectros de masas invariantes, es decir, la distribución de electrón-positrón . Un requisito previo es una comprensión de la forma general de estas distribuciones.

Pero la búsqueda de una señal de este tipo de bosón U como candidato a materia oscura no ha tenido éxito. Al igual que con muchas otras búsquedas de otros candidatos a la materia oscura, la situación se vuelve más y más complicada. La cosmología en este nivel de precisión requiere la existencia de la materia oscura, sin embargo, los diversos experimentos no han encontrado ningún indicio positivo. Los resultados negativos del bosón U por parte de HADES y otros experimentos hacen que la búsqueda de una nueva física más allá del Modelo Estándar sea más difícil.

 

 

Por ejemplo, los experimentos de alta precisión sobre el momento magnético del muón entrañan argumentos para una discrepancia con las predicciones del Modelo Estándar. La discrepancia podría ser resuelta por el boson U, pero los resultados negativos de la búsqueda parecen excluir dicha opción. Esto da la impresión de que se está incrementando la tensión del Modelo Estándar y las exigencias de extensión de la cosmología.

Fuente: Europa Press y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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