Érase una vez, el Universo era solo una sopa caliente de partículas. En aquellos días, junto con partículas visibles, podrían haberse formado otras partículas ocultas u oscuras para nosotros. Miles de millones de años después los científicos catalogaron 17 tipos de partículas visibles, conel más reciente es el bosón de Higgs, creando el 'Modelo Estándar'. Sin embargo, todavía están luchando por detectar las partículas ocultas, las que constituyen el sector oscuro del Universo.
Los científicos del Centro de Física Teórica del Universo, dentro del Instituto de Ciencias Básicas SII han propuesto un portal hipotético que conecta dos posibles partículas del sector oscuro; su investigación podría abrir una nueva perspectiva en la comprensión turbia del sector oscuro. Publicado en Cartas de revisión física , este estudio tiene implicaciones en cosmología y física de astropartículas.
Los físicos tienen muchas ideas sobre cómo se verían estas partículas del sector oscuro. Un candidato es el axión, que es una partícula muy ligera que puede resolver algunos problemas teóricos del Modelo Estándar. Otro candidato es el fotón oscuro: un muy claropartícula que comparte algunas propiedades con una de las partículas del Modelo Estándar, que es el fotón, el componente de la luz visible. Sin embargo, mientras los fotones se acoplan a la carga electromagnética, los fotones oscuros se acoplan a la llamada carga oscura, que podría sertransportado por otras partículas del sector oscuro.
Los físicos creen que el sector oscuro se comunica con el Modelo Estándar, a través de portales. Por ejemplo, un portal de vectores permitiría la mezcla entre fotones y fotones oscuros. Y, un portal de axiones conecta axiones y fotones. Solo hay varios portales físicos posibleshan identificado, y cada portal es una herramienta importante en los estudios teóricos y experimentales en la búsqueda de partículas del sector oscuro. Un equipo de científicos del SII planteó la hipótesis de la existencia de un nuevo portal que llamaron el "portal de axiones oscuros" que conecta los fotones oscuros y los axiones.
La idea central del portal del axión oscuro se basa en la observación de que los nuevos quarks pesados también pueden tener una carga oscura que se acopla al fotón oscuro. A través de los quarks pesados, el axión, el fotón y el fotón oscuro pueden interactuar entre sí.
Los científicos del SII imaginan que el portal del axión oscuro podría aportar ideas para nuevos experimentos. Hasta ahora, la búsqueda del axión se ha realizado utilizando solo el portal del axión, que conecta el axión a un par de fotones acoplamiento axión - fotón - fotónDel mismo modo, la búsqueda de fotones oscuros se ha realizado utilizando un portal diferente, a saber, un portal de vectores, que permite una pequeña mezcla entre el fotón oscuro y el fotón. El portal de axiones oscuros podría unir los dos: "El portal de axones oscuros sugiere el primerconexión significativa entre las dos físicas, que se han estudiado por separado: conecta los puntos. Esto permitirá la reinterpretación de los datos anteriores y potencialmente hará un gran avance en las búsquedas de axones y fotones oscuros ", explica LEE Hye-Sung, autor correspondiente deel papel.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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