El estudio de los núcleos activos de las galaxias, y los instrumentos especiales como el Axion Solar Telescope del CERN, son herramientas para saber si existen estas huidizas entidades
“Las partículas similares al axión son interesantes debido a que aparecen con regularidad cuando los científicos estudian la Teoría de Cuerdas. Observando sus propiedades, se espera aprender sobre esta teoría, o alguna otra teoría de unificación de la física. Desde un punto de vista cosmológico, las partículas similares al axión resultan interesantes debido a que podrían estar conectadas con la energía oscura”, le dijo Clare Burrage a PhysOrg.com.
El inconveniente principal en este estudio sobre partículas similares al axión, sin embargo, es el hecho de que su existencia _igual que con sus sus primos, los axiones_ aún requiere demostración.
Burrage es una científica de DESY (Deutsches Elektonen-Synchrotron) en Hamburgo, Alemania. Ella cree que se podría haber encontrado evidencias cosmológicas de partículas similares al axión.
Junto a Anne-Christine Davis del Centro de Centre for Mathematical Sciences in Cambridge, Reino Unido, y Douglas Shaw de la Universidad Queen Mary de Londres, Burrage ha estado estudiando las relaciones de luminosidad en los núcleos galácticos activos. El equipo cree que sus resultados aportan un buen apoyo para la existencia de partículas similares al axión que, según se cree, tienen baja masa e interacciones débiles. Su trabajo está disponible en la revista Physical Review Letters: “Active Galactic Nuclei Shed Light on Axionlike Particles” (“Los núcleos galácticos activos arrojan luz sobre las partículas similares al
axión”).
“Durante mucho tiempo se ha especulado se podría usar un campo magnético para cambiar fotones en partículas similares al axión. Es posible buscar estas partículas en el laboratorio, y también es posible buscarlas usando la astronomía. Estamos buscando partículas similares al axión en astronomía, primero comparando las observaciones de los núcleos galácticos, esperando que sean efectos de la presencia de partículas similares al axión”
Los núcleos galácticos activos son regiones compactas en el centro de las galaxias. A estos núcleos los caracteriza una luminosidad mayor de lo normal. Usar los centros galácticos como referencia ha sido una práctica habitual desde hace mucho tiempo, ya que se descubren objetos lejanos y se determina la evolución
cósmica.
Burrage y sus compañeros sugieren que los núcleos activos de las galaxias se ven más tenues de lo que deberían debido a la presencia de partículas similares al axión. “Hemos visto en el pasado que si los fotones pasan a través de un campo magnético, como uno que podría estar cerca de un núcleo galáctico, y se convierten en partículas similares al axión, se perdería luz”, explica. “Verías un objeto mucho más tenue de lo esperado. Esto es lo que estamos viendo, cuando observamos las medidas de precisión que hemos estudiado”.
Burrage señala que, aunque los resultados de estos cálculos dan una esperanza, no son concluyentes. “El problema en astronomía es que no se puede salir a fisgonear en la galaxia”, dice. “Hay una buena cantidad de física que no comprendemos. Podría haber otra explicación que imite los efectos que buscamos. Debemos verlo también en el laboratorio si queremos respaldar nuestras afirmaciones de que nos encontramos con partículas similares al axión”.
Ahora mismo existen experimentos en marcha en muchos laboratorios que intentan determinar si de verdad existen las partículas similares al axión. Uno es en el CERN, y es el experimento en el que más se interesa Burrage.
“Los experimentadores están usando el llamado
Telescopio Solar de Axiones del CERN”, dice. “Tiene una tapa en un extremo del telescopio que apunta al Sol, que no dejaría pasar los fotones. Las partículas similares al axión, sin embargo, pasarían a través de esta tapa. Entonces se haría pasar un campo magnético por el telescopio, lo que cambiaría las partículas similares al axión en fotones. Si se puede ver luz con la tapa puesta, sería un buen indicador de la existencia de estas partículas”.
Se están llevando a cabo otros experimentos en el Laboratorio Fermi y en el DESY, que implican un procedimiento similar que daría como resultado la aparición de luz “pasando a través” de una gruesa barrera.
En la actualidad, sin embargo, Burrage y sus colegas están interesados en observar los resultados de atenuación de otros objetos astronómicos. “Estamos interesados en resultados de laboratorio de experimentos con partículas similares al axión, pero no estamos implicados en eso. En cambio, intentamos ver si otros tipos de objetos astronómicos se ven afectados de la misma forma que los núcleos galácticos activos. Si se ven estos efectos en las observaciones de otros objetos, se reforzará el caso de las partículas similares al axión”.
Fuente: Physorg. Aportado por Eduardo J. Carletti
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