Tuesday, December 08, 2009

Se rumorea que se ha descubierto la materia oscura

Pues si, pues sí. La famosa materia oscura que forma el noventa y tantos por ciento de la masa del universo cuya presencia se infiere por el comportamiento de la materia visible pero de la que no había evidencia directa parece que al final ha sido descubierta en uno de los numerosos experimentos de laboratorio que actualmente se dedican a su búsqueda.

En realidad hay un grupo experimental italiano que responde a las siglas DAMA que llevan un tiempo diciendo haberla encontrado. Pero por una parte su evidencia es un tanto circunstancial, habiendo hallado variaciones estacionales de cierto tipo de eventos posiblemente relacionados con algunos candidatos posibles a materia oscura. Por otro lado experimentos con una sensibilidad igual, o superior, al DAMA no han encontrado nada. E realidad hay diferencias sutiles entre los diversos tipos de detectores y es posible -pero muy improbable- un cierto tipo de materia oscura que sea detectable por DAMA y no el resto de detectores.

Pero no es DAMA lo que esta ahora en candelero ( a raíz de este post en el blog de Jesster, resonances) sino CDMS, siglas de cryogenic dark matter search. Este grupo ha puesto detectores en una mina de sodio enterrada profundamente en algún lugar de Minessota. En 2007 este grupo entrego un informe negativo dónde ponían unos límites experimentales a las características posibles que podía tener la materia oscura tipo WIMP (weakly interacting massive particles). Se esperaba que ya estuviese publicado el artículo con la nueva remesa de datos, más extensa y tomada con instrumentos de mejorada sensibilidad. Pero se han retrasado y han enviado l artículo a nature, y esta revista ha aceptado el artículo, lo que hace pensar que pueda ser importante. Nature es una de las pocas revistas que quedan actualmente que tiene un contrato de confidencialidad (o como quiera traducirse disclosure) y hasta el 18 de este mes no estará disponible el artículo. Posiblemente ese mismo día también haya otro artículo paralelo en arxiv (libre de descarga para todo el mundo por consiguiente).

Realmente esta sería una estupenda noticia para todo el mundo, excepto tal vez el físico de cuerdas Cunrum Vafa y colaboradores, que en los últimos dos años habían desrrollado un excelente y elaborado modelo basado en teoría de cuerdas que reproducía el modelo standard de partículas sin aditamentos exóticos comunes en otros modelos fenomenológicos, y, aparte, hacía algunas predicciones. Entre ellas que la materia oscura esta formada principalmente por el gravitino (compañero supersimétrico del gravitón), que no es una partícula tipo WIMP. Si se confirma el hallazgo habría que ver si pueden reacomodar su modelo para incorporar este hallazgo sin destruir el resto de características buenas de su teoría.

Por lo que yo tengo comprendido de la teoría F la mayoría de restricciones que utiliza para hacer predicciones se basa en su modelo de ruptura de la supersimetria. Allí usan un modelo de mediación gauge (una variante de algo conocido como modelo de guidicce-massiero usado en modelos de mediación gravitatoria), dónde el mensajero es un bosón asociado a una simetría gauge tipo Peccei-Quin,asociada al axión de la QCD. Es un modelo bastante minimalista dónde casi no hay "sector oscuro" supersimétrico y en ese sentido parece muy buena idea. Pero claro, si ahora deben acomodar un WIMP como partícula supersimétrica mas ligera deberían revisar las cosas -si ello es posible- y posiblemente ese mecanismo de ruptura de la supersimetría sea lo que mas se presta a ello. Otra posibilidad, que a mi me parece muy remota, es que ya que tiene un WIMP -el neutralino mas ligero (un neutralino es una combinación del zino, fotino y higgsino) como posible NLSP (aunque la mejor opcion es un stau)- tal vez haya un mecanismo extraño de decay que pueda llevar a que haya WIMPS sueltos por ahí, y que el gravitino siga siendo el LSP (y por tanto el componente mayoritario de la materia oscura). Por las características del CDMS no podría detectar el gravitino. En fin, estas son especulaciones rápidas, y posiblemente con mi aún paupérrimo entendimiento de esas partes de la teoría F quizás sean demasiado arriesgadas. Por si acaso le he preguntado a motl (que también ha posteado la noticia en su blog http://motls.blogspot.com/2009/12/cdms-dark-matter-directly-detected.html), y en su respuesta parece estar de acuerdo con de lo que yo digo.

Como quiera que sea, le pese a quien le pese, si realmente se ha descubierto la materia oscura estamos ante un acontecimiento histórico. Es más, podría tener consecuencias para el experimento del LHC pues posiblemente este debería ser capaz de producir esta partícula recién observada, y así tendríamos una doble confirmación (aparte de una guía muy exacta de como afinar los detectores del LHC, lo cuál hará mas fácil la detección).

3 comments:

Anonymous said...

...please where can I buy a unicorn?

Matti Pitkanen said...

For some time ago I used the kinematical constraints for a single very weird ee-gamma-gamma event observed about 15 years ago and providing indication for space-time super-symmetry + p-adic length scale hypothesis + assumption that super-symmetry breaking means only different p-adic mass scales for particle and its super-partner to estimate the masses of the super-symmetric particles assumed to be involved.


The masses of selectron, higgsino, and Z^0 gluino turned out to be 131 GeV, 45.6 GeV, and 91.2 GeV (Z^0 mass) respectively so that higgsino with 45.6 GeV mass might be in question. Interesting to see what comes out CDMS!

See my blog.

Anonymous said...
This comment has been removed by a blog administrator.