Ciencias

¿Qué pueden revelar las ondas gravitacionales sobre la materia oscura?

Recientemente, la Colaboración NANOGrav capturó las primeras señales de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia, alrededor de 10-8 Hertz, lo que equivale aproximadamente a una oscilación por año. Los científicos, que analizaron los datos, sugirieron que las ondas podrían apuntar a una nueva física además del modelo estándar.

Un nuevo estudio anunció que la señal es consistente con una transición de fase al principio universo y la presencia de un campo de partículas de tipo axión (ALP) muy ligeras. Esto último se considera una posibilidad prometedora para materia oscura.

Las ondas tienen una longitud de onda correspondientemente larga. Estas ondas son detectables por medio de un gran detector. Como tal, un detector no es posible aquí en tierraLos astrónomos de NANOGrav utilizan púlsares distantes y sus señales luminosas como grandes detectores.

Wolfram Ratzinger describe la motivación detrás de su trabajo: “Aunque los datos hasta ahora solo nos proporcionan una primera pista sobre la existencia de ondas gravitacionales de baja frecuencia, sigue siendo fascinante para nosotros trabajar con ellas. Esto se debe a que estas ondas pueden ser producidas por varios procesos que ocurrieron al comienzo del universo. Ahora podemos usar los datos que ya tenemos para decidir, cuáles tomar en cuenta y cuáles no se ajustan de ninguna manera a los datos ”.

Los científicos también analizaron dos posibles escenarios que desencadenan las ondas: transiciones de fase en el universo temprano y un campo de partículas similares a axiones (ALP) extremadamente ligeras. Las transiciones de fase como estas ocurren debido a la caída de temperatura en la sopa primordial después de la Gran explosión y dan lugar a turbulencias masivas; sin embargo, como la materia oscura, no están cubiertos por el Modelo Estándar.

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Con base en los datos, los científicos interpretaron sus resultados de la siguiente manera: Quizás un poco más probable sea el escenario de transición de etapa inicial.

Según Pedro Schwaller y Wolfram Ratzinger, son capaces de desarrollar posibilidades particulares basándose solo en datos limitados que prueban el potencial de su enfoque.

Se dieron cuenta, “Nuestro trabajo es un primer pero importante desarrollo; nos da mucha confianza en que, con datos más precisos, podemos sacar conclusiones confiables sobre el mensaje que las ondas gravitacionales nos envían desde el universo primitivo”.

Pedro Schwaller concluye, “Además, ahora podemos comenzar a definir ciertas características de los escenarios y ponerles restricciones, en nuestro caso la fuerza de la transición de fase y la masa de los axiones”.

Referencia de periódico:
  1. Wolfram Ratzinger y col. Susurros en el lado oscuro: confrontando la nueva física de la luz con datos NANOGrav. DUELE: 10.21468 / SciPostPhys.10.2.047

Prudencia Febo

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