La relación entre un axión de muy baja masa y el antiprotón según el experimento BASE

Por Francisco R. Villatoro, el 16 noviembre, 2019. Categoría(s): Ciencia • Física • Materia oscura • Nature • Noticia CPAN • Noticias • Physics • Science ✎ 3

La “nueva medida de BASE del momento magnético del antiprotón”, LCMF, 18 ene 2017, permite restringir el parámetro de la interacción entre el axión y el antiprotón. Se publica en Nature  que dicho parámetro está entre 0.1 y 0.6 GeV (gigaelectrónvoltios) para un axión con una masa entre 20 yeV (yoctoelectrónvoltios, 10−23 eV) y 0.4 aeV (attoelectrónvoltios, 10−18 eV). Un resultado que supone una mejora en unos cinco órdenes de magnitud respecto a estimaciones previas. El experimento BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) en el CERN no ha observado la interferencia entre las oscilaciones de los antiprotones atrapados en la trampa magnética de Penning y el axión como partícula de materia oscura; como en dicho rango de masas la longitud de onda de De Broglie del axión es similar a dichas oscilaciones, si hubiera axiones por doquier se habría observado dicha interferencia.

El axión es una partícula (pseudo)escalar neutra predicha por la extensión más sencilla del modelo estándar que explica por qué no se ha podido medir el momento dipolar eléctrico del neutrón. Aún no observado, se considera un firme candidato a explicar la materia oscura, a pesar de que la teoría no predice su densidad primordial. Así los límites para sus posibles masas son vastos: según las medidas astrofísicas su masa es superior a un décimo de zeptoelectrónvoltio (10−22 eV) e inferior a diez milielectrónvoltios (10−2 eV). Su búsqueda directa se está centrando en las masas entre μeV y meV, así que (casi) descartarlo en el rango de masas entre yeV y aeV influye poco en dichas búsquedas.

El nuevo artículo es C. Smorra, Y. V. Stadnik, …, S. Ulmer, “Direct limits on the interaction of antiprotons with axion-like dark matter,” Nature 575: 310-314 (13 Nov 2019), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1727-9; más información divulgativa en Gianpaolo Carosi, “Link between antimatter and dark matter probed,” Nature 575: 293-294 (13 Nov 2019), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-019-03431-5.



3 Comentarios

    1. Álvaro, el axión, como cualquier otro candidato a la materia oscura, se puede descartar; pero con un amplio rango de masas a explorar puede costar mucho tiempo (en el peor caso unos cientos de años). No hay nada ad infinitum en física de partículas, salvo la posible masa de las partículas sin masa; pero si una partícula tiene masa, aunque sea muy pequeña, se puede descartar su existencia sí o sí.

  1. Hola,como lego diría mejor un fotón “extraño” tirando a
    negro (difícil de ver) por lo menos uno tiene que ser mas rápido.
    Pero la Ciencia tiene la ultima palabra, tendremos
    que dejar que trabaje.
    No tengo dudas que de todas formas sera apasionadamente
    Apasionante.

    Un saludo y gracias.

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