CERN: estudiar la antimateria daría pistas para la búsqueda indirecta de materia oscura

Wikimedia Commons

 

El experimento ALICE ha presentado nuevos resultados sobre las tasas de producción de antideuterones basados ​​en datos recopilados con la energía de colisión más alta entregada hasta ahora en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Los resultados marcan un gran paso en la búsqueda de materia oscura.

 

Antideuterón

El antideuterón está compuesto por un antiprotón y un antineutrón, ambas antipartículas de protón y neutrón respectivamente. 

La detección de antideuterones en el espacio podría ser una firma indirecta de la materia oscura, ya que podrían producirse durante la aniquilación o la descomposición de los neutralinos o sneutrinos, que son hipotéticas partículas de materia oscura.

Los resultados astrofísicos y cosmológicos recientes apuntan a que la materia oscura es la forma dominante de materia en el universo y representa aproximadamente el 85% de toda la materia. La naturaleza de la materia oscura sigue siendo un gran misterio, y descifrar sus secretos abriría una nueva puerta para la física.

Varios experimentos están en busca de antideuterones en el Universo, incluido el detector AMS en la Estación Espacial Internacional. Sin embargo, antes de inferir la existencia de materia oscura a partir de la detección de estos núcleos, los científicos deben tener en cuenta tanto sus tasas de producción por otras fuentes (colisiones entre rayos cósmicos y núcleos en el medio interestelar ) como las tasas de su aniquilación causadas por encontrando materia en su viaje. 

Para afirmar que el antideuterón detectado está relacionado con la presencia de materia oscura, las tasas de producción y aniquilación deben entenderse bien.

 

Colisiones

Al colisionar protones en el LHC, los científicos de ALICE imitaron la producción de antideuterones a través de colisiones de rayos cósmicos y, por lo tanto, pudieron medir la tasa de producción asociada con este fenómeno. 

Estas medidas proporcionan una base fundamental para modelar procesos de producción de antideuterones en el espacio. Al comparar la cantidad de antideuterones detectados con la de sus homólogos de materia (deuterones, que no se aniquilan en el detector), pudieron determinar, por primera vez, la probabilidad de aniquilación de los antideuterones de baja energía.

Estas mediciones contribuirán a futuros estudios de antideuterones en las proximidades de la Tierra y ayudarán a los físicos a determinar si son indicadores de la presencia de partículas de materia oscura o si, por el contrario, son manifestaciones de fenómenos conocidos.

En el futuro, este tipo de estudios en ALICE podría extenderse a antinúcleos más pesados. "El LHC y el experimento ALICE representan una instalación única para estudiar los núcleos de antimateria", dice el portavoz de ALICE, Luciano Musa. "Esta investigación continuará proporcionando una referencia crucial para la interpretación de futuras búsquedas astrofísicas de materia oscura".

 

Adrian Díaz

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma
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