Tendencias21
Una partícula de materia oscura podría revelar el punto ciego del universo

Una partícula de materia oscura podría revelar el punto ciego del universo

Misteriosas partículas conocidas como axiones podrían estar ocultas en los datos obtenidos en la búsqueda de la materia oscura y revelar lo que pasó en el punto ciego de la historia del universo.

Una nueva investigación sugiere que la búsqueda de materia oscura podría estar confundiendo con ruido señales de axiones, hipotéticas partículas fósiles que tienen la información de lo que pasó un segundo después del Big Bang, el punto ciego de la historia del universo.

El origen del universo representa uno de los misterios más grandes de la cosmología. Pensamos que todo se inició con una gran explosión (Big Bang) que dio origen a la materia y la energía, hace 13.700 millones de años.

Sin embargo, nunca hemos podido retroceder tanto en el conocimiento del universo: las primeras noticias de lo que pasó después de la gran explosión nos han permitido conocer algo del universo cuando ya tenía casi 400.000 años de vida.

De lo que pasó entre el Big Bang y esos 400.000 años no sabemos nada: representa un punto ciego de la historia del universo.

Una nueva investigación de la Universidad de California en Santa Cruz propone un camino para descubrir lo que sucedió en el universo un segundo después del Big Bang: la clave sería encontrar una partícula misteriosa llamada axión.

Fósiles cósmicos

Como esa partícula todavía es hipotética, si confirmáramos su existencia no sólo habríamos descubierto un nuevo componente del universo, sino que también nos permitiría resolver el misterio de la materia oscura, de la que suponemos forma parte.

Los cosmólogos no solo están convencidos de su existencia, sino también de que el axión se habría producido de forma natural en grandes cantidades justo cuando el universo inició su historia cósmica.

También suponen que axiones fósiles continúan existiendo en la actualidad: los consideran como una especie de fotones extraños, porque se les atribuye la capacidad de transformarse en fotones (partículas de luz) en el seno de campos electromagnéticos.

Una de las cosas que están haciendo los científicos para comprobar que realmente existen, es intentar crear axiones en laboratorio mediante potentes campos electromagnéticos. Los experimentos hasta ahora no han conseguido verlos.

Otra manera de encontrar axiones sería detectarlos, porque los cosmólogos consideran que, de existir y formar parte de la materia oscura, estarían bombardeándonos continuamente: cavidades de microondas resonantes a la masa del axión en campos magnéticos podrían descubrirlos.

Otra técnica para detectar axiones es mediante helioscopios, que tratan de detectar los axiones producidos en el interior del Sol.

Tema relacionado: Una partícula de materia oscura estaría escondida en los rayos X de las estrellas de neutrones

Retorciendo axiones

La nueva investigación, publicada en Physical Review D, complica un poco más el misterio de los axiones: considera que detrás de la radiación de fondo de microondas, una forma de radiación electromagnética que llena el universo por completo, hay otra radiación no menos hipotética y también misteriosa.

La radiación de fondo de microondas es una consecuencia del Big Bang, ya que los cosmólogos han constatado que el universo primigenio era un plasma compuesto por electrones, fotones y bariones, todas ellas partículas muy bien conocidas y comprobadas.

Esa radiación de fondo de microondas se originó cuando el universo se enfrió lo suficiente después del Big Bang y posibilitó que los protones y electrones se combinaran en hidrógeno neutro.

Esa combinación es la señal más antigua que hemos registrado hasta ahora en el universo y ocurrió unos 400.000 años después del Big Bang: es lo que llamamos radiación de fondo de microondas.

Fondo cósmico de axiones

Los autores de la nueva investigación consideran que los axiones que surgieron inmediatamente después del Big Bang forman otra radiación de fondo, anterior a la de microondas, y que denominan fondo de axiones cósmicos (CaB).

Si bien es solo una hipótesis, señalan que hay muchas razones para sospechar que el axión podría existir en nuestro universo formando parte de ese fondo cósmico primigenio.

Para encontrarlo, solo habría que mirar mejor en los experimentos que se desarrollan en la actualidad para encontrar la materia oscura.

Indican que los cosmólogos pueden estar identificando como ruido señales reveladoras sobre los axiones en los datos obtenidos en la búsqueda de materia oscura.

Misterios resueltos

Si la sospecha de que hay información todavía por descubrir en los datos sobre la materia oscura se confirma, no solo se habría constatado la existencia de axiones, el primer fósil de lo que queda de los primeros segundos posteriores al Big Bang.

En ese supuesto, habríamos retrocedido en el tiempo como nunca antes para comprender mejor lo que ocurrió en el punto ciego de la historia del universo.

Esta aproximación podría aportar importantes revelaciones sobre la materia oscura, la temperatura de aquellos momentos críticos, el instante en el que se inició la expansión de galaxias, y si realmente hubo dos transiciones de fase cósmica o rupturas de simetría, según se explica en un comunicado.

Todas estas cuestiones que rodean al misterio de los axiones intrigan a los cosmólogos, porque resolverlas les ayudaría a entender mejor el origen de todo lo que hoy conocemos y experimentamos.

Referencia

Cosmic axion background. Jeff A. Dror et al. Phys. Rev. D 103, 115004, 7 June 2021. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.115004

Foto superior: Colosal explosión cósmica detectada en el cúmulo de galaxias Ofiuco, a unos 390 millones de años luz de la Tierra. NASA, ESA, ICRAR et al.

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los africanos usaban arcos y flechas hace 74 mil años 24 marzo, 2024
    El uso se arcos y flechas se ha constatado en africanos hace 74.000 años: dejaron constancia de armas puntiagudas usadas para la caza y, después de la erupción del supervolcán Toba en Indonesia que provocó una sequía, también para pescar en un río etíope.
    N+1/T21
  • Descubren al delfín de río más grande de la historia 23 marzo, 2024
    Un equipo de científicos ha descubierto en la Amazonía peruana los fósiles del delfín de río más grande de la Tierra. Era un pariente cercano de los delfines asiáticos y no de los delfines amazónicos que hoy habitan las aguas dulces de América del Sur.
    N+1/T21
  • Detectan emisiones de radio similares a auroras sobre las manchas solares 22 marzo, 2024
    Los astrónomos han observado explosiones de radio duraderas similares a auroras sobre una mancha solar: el descubrimiento podría ayudarnos a comprender mejor al Sol, así como facilitar la identificación de estrellas distantes que producen emisiones de radio similares.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un material que se hace más fuerte con cada golpe 22 marzo, 2024
    Un nuevo material elástico presenta una increíble "durabilidad adaptativa": cada vez que se cae o se golpea, su fuerza se incrementa y se vuelve más difícil de romper. Podría ser de gran utilidad en futuros dispositivos electrónicos como nuevos teléfonos móviles, relojes inteligentes o tabletas, que están continuamente expuestos a todo tipo de golpes. Además, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Arco de Gibraltar está migrando desde el Mediterráneo hacia el Atlántico 22 marzo, 2024
    Una zona de subducción que se origina en el Mediterráneo occidental se está moviendo desde la región franco-española hacia el sur. Actualmente está a la altura de la frontera entre España y Portugal y se propaga hacia el Atlántico bajo el Estrecho de Gibraltar.
    JGU/T21
  • Antiguas canoas revelan cómo los marinos del Neolítico surcaron el Mediterráneo 21 marzo, 2024
    Una nueva investigación liderada por Juan Gibaja, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, y publicada recientemente en la revista PLOS One, arroja luz sobre las primeras embarcaciones neolíticas en el Mediterráneo: las excavaciones en el pueblo de agricultores de la Edad de Piedra de La Marmotta, en Italia, han permitido recuperar cinco […]
    Pablo Javier Piacente
  • En los próximos meses, una "nueva estrella" iluminará el cielo nocturno 21 marzo, 2024
    Los científicos de la NASA han informado que durante este año el sistema estelar T Coronae Borealis podrá verse a simple vista en el cielo nocturno, luego de una violenta explosión cósmica que tendrá lugar en algún momento en los próximos seis meses. La “nueva estrella” en el cielo podrá apreciarse sin la ayuda de […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Antártida puede perder su neutralidad y su actividad exclusivamente científica 21 marzo, 2024
    El cambio climático y la creciente demanda de recursos está sacudiendo de la Antártida como continente neutral y exclusivamente científico. La rivalidad entre potencias ha comenzado a hacerse presente en las costas antárticas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los primeros recuerdos son solo reconstrucciones mentales 21 marzo, 2024
    Lejos de ser grabaciones fidedignas de la realidad, los primeros recuerdos son más bien un mosaico compuesto por experiencias reales, narrativas familiares y reconstrucciones mentales. A medida que crecemos, este mosaico se enriquece y se transforma, pero los fragmentos de nuestra primera infancia permanecen, en gran medida, como piezas imaginadas en un rompecabezas de la […]
    Redacción T21
  • Los vínculos sociales alinean a las personas en la misma longitud de onda 20 marzo, 2024
    El vínculo social mejora el intercambio de información y sincroniza las actividades cerebrales entre el líder de un grupo y sus seguidores, colocando a todo el grupo en la misma longitud de onda cerebral, según un nuevo estudio de sincronización neuronal.
    Pablo Javier Piacente