Los científicos han descubierto ondas gravitacionales que pueden ser causadas por ‘partículas de materia oscura’

Es posible que estemos en la cúspide de un gran avance en la física.

Un nuevo tipo de detector de ondas gravitacionales ha registrado dos eventos inusuales, y podrían ser agujeros negros primordiales o materia oscura, según un estudio reciente. Publicado en la revista mensajes de revisión física.

La mayoría de los detectores no pueden detectar ondas gravitacionales de alta frecuencia y las nuevas ondas son diferentes a las detectadas hasta ahora.

Las ondas gravitacionales de alta frecuencia podrían ser clave para detectar la materia oscura

Las ondas gravitacionales ocurren cuando fuerzas fuertes crean ondas en el tejido del espacio-tiempo, que Einstein predijo hace más de un siglo, pero que solo se observaron muy recientemente, en 2015. El descubrimiento inicial fue seguido por docenas más, principalmente a través de LIGO, como las instalaciones capaces de localizar ondas gravitacionales tienen frecuencias de 7 kHz y 30 kHz. Esto es causado por eventos irracionalmente poderosos, como cuando una estrella de neutrones choca con un agujero negro. Pero los físicos también creen que estas ondas pueden propagarse a frecuencias más allá de este rango. Al momento de escribir estas líneas, dos experimentos buscan ondas de frecuencia relativamente alta que puedan indicar otros fenómenos en el universo.

Finalmente, el primer caché de datos reveló dos descubrimientos sospechosos que podrían apuntar a agujeros negros primordiales, o incluso un signo de materia oscura.

El experimento está siendo administrado por el Centro ARC de Excelencia en Física de Partículas Oscuras (CDM), así como por la Universidad de Australia Occidental, y utiliza un tipo de detector de ondas gravitacionales sin precedentes llamado resonador de ondas acústicas grandes (BAW). El proyecto implementa un disco de cristal de cuarzo que vibra a altas frecuencias cuando las ondas sonoras se propagan a través de su material, creando una carga eléctrica que es detectada por dos placas conductoras adyacentes. Luego, la señal se transmite a través de un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID) que amplifica la señal, que luego se detecta.

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Los eventos podrían ser agujeros negros primordiales o materia oscura.

Aunque este proceso es complicado, también está protegido de la radiación electromagnética del mundo exterior a través de múltiples escudos de radiación, donde el ambiente se sobreenfría a casi cero absoluto (lo que reduce aún más el ruido de la señal). Todo esto permite a la maravilla de la ingeniería detectar ondas en frecuencias en el rango de megahercios. El proyecto BAW duró 153 días, con dos ejecuciones diferentes durante 2019, durante las cuales los científicos descubrieron dos eventos inusuales. El primero se grabó el 12 de mayo y el otro mucho más tarde, el 27 de noviembre. Sin embargo, ambos se registraron a 5MHz, que es una frecuencia alta.

El misterio radica en determinar la causa de estas señales, pero los científicos tienen soluciones hipotéticas: pueden ser Agujeros negros primordiales, que nació en la locura que siguió inmediatamente al Big Bang (estamos hablando de milisegundos después de la explosión), que pudo haber sembrado agujeros negros supermasivos que se asentaron en el centro de las galaxias en todo el universo. Las ondas gravitacionales de alta frecuencia pueden originarse en uno de estos agujeros negros primordiales, pero no se han verificado experimentalmente. Otra posibilidad es tal vez más tentadora, aunque aún debe notarse de manera similar: una nube de partículas de materia oscura Rápido a través del instrumento.

Es probable que esta “materia” sea abundante en todo el universo, pero solo interactúa con nuestra materia convencional a través de su fuerte influencia gravitacional. Pero no se equivoque, confirmar cualquiera de estas posibilidades significaría un gran avance en la física moderna, lo que significa que tendríamos que salvarnos de saltar el arma. Porque durante la materia oscura o Agujeros negros primordiales Constituiría un descubrimiento histórico mundial, y también podría ser algo relativamente aburrido, como un meteoro o algún proceso atómico aleatorio. El tiempo dirá lo que los científicos acaban de ver.

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