Posible obervación de la partícula «camaleón» capaz de cambiar de masa en función de su entorno

Por Francisco R. Villatoro, el 3 junio, 2009. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Relatividad • Science ✎ 1

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Una partícula elemental camaleónica que cambia de masa en reposo en función del entorno que la rodea. Una pijada de unos físicos teóricos publicada en PRD en 2004. ¿Para qué? Resuelve el problema de la energía oscura siendo compatible con la teoría de la gravedad y la mecánica cuántica. Otros físicos teóricos han publicado en PRL en 2009 que dicha partícula explica la luz perdida al observar la galaxia M87. Otra pijada. Sin embargo, ahora mismo es parece imposible rebatir dicha teoría. Se necesitará al menos una década para que nuevos satélites puedan reafirmar esta teoría o rebatirla. ¡Cómo le dan al coco los físicos teóricos! Siempre en la punta del alfiler. Nos lo cuenta Zeeya Merali, «Dark-energy particle spotted?,» Nature News, Published online 29 May 2009 , haciéndose eco del artículo técnico de Clare Burrage, Anne-Christine Davis, Douglas J. Shaw, «Active Galactic Nuclei Shed Light on Axionlike Particles,» Physical Review Letters 102: 201101, 21 May 2009 . Lectura recomendables son el artículo de Clare Burrage, Anne-Christine Davis, Douglas J. Shaw, «Detecting chameleons: The astronomical polarization produced by chameleonlike scalar fields,» 79: 044028, 2009, y el artículo original que propuso las partículas escalares camaleónicas de Justin Khoury, Amanda Weltman, «Chameleon cosmology,» Physical Review D 69: 044026, 2004 .

Una partícula elemental que explique fenómenos cosmológicos, como la energía oscura, tiene que cambiar sus propiedades físicas al ritmo de la expansión del universo. Si no, en ciertas épocas sería incompatible con el universo que conocemos. Las partículas elementales que explican la materia oscura no tienen este problema, ya que la materia oscura está concentrada localmente en ciertas regiones del universo igual que la materia ordinaria. Una partícula que cambie sus propiedades en función del entorno (la cantidad de materia que le rodee) imita el comportamiento de un camaleón. Una patícula camaleónica, en palabras de sus ideólogos Khoury y Weltman, para explicar una cosmología camaleónica (título de su artículo). El artículo original afirmaba que no había ningún hecho experimental en contra de su teoría.

La partícula camaleónica de Khoury-Weltman se vuelve muy masiva cuando está rodeada de mucha masa (como dentro de la Tierra o en el Sol). Sus efectos a baja energía son imposibles de detectar. Sin embargo, en el espacio vacío sus efectos se notarían fácilmente, provocando una expansión acelerada del universo y permitiendo entender la energía oscura sin necesidad de ninguna energía oscura. Las partículas de Khoury-Weltman serían bosones escalares con una masa del orden de la constante de la expansión de Hubble, H0. El acoplamiento entre estas partículas y la materia ordinaria sería de corto alcance en la Tierra (donde la densidad es alta), basta con que sea del orden de 1 mm. (milímetro), sin embargo, en el espacio exterior sería mucho mayor, por ejemplo, para la densidad media de materia en el Sistema Solar la distancia de acoplamiento sería de 10 a 104 UA (unidades astronómicas). Estos valores son compatibles con los tests realizados hasta el momento sobre el Principio de Equivalencia y la gravedad de Newton (o Einstein, si se prefiere, aunque no necesaria a estas escalas).

¿Cómo podríamos detectar estas partículas en la Tierra? Observando la luz (fotones) que nos llegan de nucleos activos de galaxias, como el corazón de la galaxia M87. En su viaje hacia la Tierra los fotones podrían transformarse en partículas camaleónicas al atravesar intensos campos magnéticos. ¿Qué observaríamos? Menos fotones de los esperados. ¿Cuántos menos? Depende de la frecuencia (color). Douglas J. Shaw y sus compañeros han comparado la luz emitida por 77 centros galácticos activos y han encontrado que recibimos menos fotones de M87 de los que deberíamos recibir.

Obviamente, este descubrimiento experimental no puede distinguir entre fotones perdidos debidos a partículas camaleónicas u otras causas. Sin embargo, el modelo camaleónico predice una alineamiento de la polarización de los fotones conforme atraviesan intensos campos magnéticos. Shaw et al. cuentan con 3 ejemplos en los que la polarización es la predicha por dicha teoría.

Los astrofísicos lo tienen claro. El resultado se sutenta con alfileres. Hoy en día no conocemos exactamente cuantos fotones tenemos que recibir (pues desconocemos la física detallada que los genera) por lo que el defecto de fotones podría tener otras causas (más al gusto de los astrofísicos). ¿Cómo saberlo? Detectando estas partículas camaleónicas en los grandes aceleradores de partículas como el Fermilab. Amanda Weltman lo sabe y trabaja con el grupo GammeV del Fermilab en el descubrimiento experimental de estas partículas (este experimento está formado por 10 personas y cuesta solo 30 mil dólares, pecata minuta comparada con el resto del Fermilab, pero está haciendo un trabajo realmente espectacular). En su opinión, en una década se sabrá si estas partículas existen realmente o no. El satélite MICROSCOPE de la ESA, que se lanzará en 2012, estudiará entre otros fenómenos este tipo de partículas.

En palabras del físico español Sánchez-Conde: «Todo indica que algo está pasando en la física de partículas» («This is exciting. Everything seems to point to something new happening in physics«).



1 Comentario

  1. AXIONES

    “El axión es una partícula subatómica peculiar. Su existencia (todavía no demostrada) fue postulada por la teoría de Peccei-Quinn en 1977

    El grupo de Fairbairn — que incluye a Timur Rashba del Instituto Max Planck para Investigación del Sistema Solar y Sergey Troitsky de la Academia Rusa de las Ciencias – han estado buscando un equivalente astrofísico de un efecto visto en los experimentos de axiones en el laboratorio. En estos experimentos de “lanzar luz a través del muro”, un láser brilla contra un muro en presencia de un campo magnético. Si parte de los fotones del láser se convierten en axiones, podrían viajar libremente a través del muro y volver a convertirse en fotones para ser detectados en el otro lado.
    En la relación De Broglie landa=h/mv, landa x v=hm.
    También en la onda corpúsculo su energía es proporcional a la frecuencia o a v/landa”.

    La carga de una partícula, onda partícula, depende de su simetría, esencialmente de si su número de componentes es par o impar.
    Aquello que se dice del axión o de la partícula camaleónica, en que los tales pueden cambiar de masa y tener o no carga, dependerá de cómo se establece u onda partícula.
    Sabido es que, si una onda ha de penetrar por un estrechamiento menor que su propia amplitud, debe de disminuir ésta, y por tanto aumentar su frecuencia, por lo que su masa, condensada, es mayor. Y, por el contrario, si la onda se expande, su energía que puede ser la misma o casi la misma, se manifiesta con “mayor masa expandida” detectable, y seguramente con velocidad menor. Parece contradictorio, pero no lo es.
    Ocurre algo parecido al efecto Compton, pero más parece en sintonía con el efecto túnel.
    Para esto no habrá más remedio que admitir el taquión y su versatilidad. Disminución de masa con la velocidad (Masa relativa al medio que recorre) y viceversa. La partícula camaleónica, no encontrada por la dificultad de acceder a ella, podría dar lugar al fotón y viceversa.
    Así, cuando un electrón absorbe un fotón solo podría hacerlo en la forma de la tal camaleónica como lo adecuado para poseer la carga que posee, pues nosotros consideramos que el electrón se compone de esas partículas que llamamos 0 gamma equivalentes con esas camaleónicas, equivalentes a fotones, al fin y al cabo, en su forma de carga eléctrica. La 0 gamma es masiva y con carga.

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