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domingo, 24 de julio de 2011

Posible prueba del paso de materia oscura por la Tierra

Uno de los detectores del experimento. (Foto: CoGeNT Collaboration)
La variación estacional registrada recientemente por el experimento CoGeNT, es justo lo que los teóricos habían predicho que ocurriría si la materia oscura resulta ser lo que los físicos llaman Partículas Masivas de Interacción Débil (WIMPs por sus siglas en inglés).

Tal como matiza el físico Juan Collar de la Universidad de Chicago, no se puede aún afirmar que se trata de una huella inequívoca dejada por una partícula WIMP. Es sólo lo que cabría esperar del paso de una partícula WIMP.

La materia oscura constituye cerca del 90 por ciento de toda la materia en el universo. Sin embargo, su identidad sigue siendo uno de los mayores misterios de la ciencia moderna. Aunque la materia oscura es invisible para los telescopios, los astrónomos saben que existe debido a la influencia gravitatoria que ejerce sobre las galaxias.

Los teóricos habían predicho que los experimentos sobre materia oscura podrían detectar una variación cíclica de su abundancia al pasar por la Tierra, debido al movimiento relativo de ésta y el Sol con respecto al plano de la Vía Láctea.

El Sol se mueve en el plano de la galaxia, en las afueras de uno de los brazos en espiral, a una velocidad de 220 kilómetros por segundo. La Tierra orbita alrededor del Sol a 30 kilómetros por segundo. Durante una parte del año, la Tierra se mueve aproximadamente en la dirección opuesta al movimiento del Sol a través de la galaxia, pero durante otro periodo del año su movimiento pasa a estar casi alineado con el del Sol. Esta alineación aumenta la velocidad neta de la Tierra a través de un halo galáctico de partículas de materia oscura, cuya existencia los científicos han deducido a partir de numerosas observaciones astronómicas.

Las WIMPs se moverían en direcciones al azar en este halo, a velocidades similares a la del Sol. Una analogía de esta situación es la del automóvil que se desplaza a través de una nube de mosquitos. Cuanto más rápido va el coche, más mosquitos golpearán contra el parabrisas delantero.

En el experimento CoGeNT, se ha detectado lo que parece ser un promedio de una interacción de partículas WIMP por día a lo largo de sus 15 meses de funcionamiento, pero con una variación estacional del 16 por ciento aproximadamente. Las mediciones de energía concuerdan con las estimaciones de que la masa de una partícula WIMP es de aproximadamente entre 6 y 10 veces la masa de un protón.

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