martes, 19 de junio de 2012

Los agujeros negros podrían ayudar a detectar nuevas partículas


Así ha quedado recogido en la última investigación de científicos de la Universidad de Tecnología de Viena. Su investigación abre una nueva vía por la que partículas que no se habían descubierto hasta ahora podrían ser detectadas al acumularse alrededor de los agujeros negros.
Tal y como cuentan, encontrar nuevas partículas requiere por lo general de energías altas. Por esta razón los aceleradores se han construidos enormes, lo que puede acelerar partículas a la velocidad de la luz. Aún así, existen otras formas creativas de encontrar nuevas partículas.
En el paper publicado en la revista Physical Review D el equipo presenta un método para probar la existencia de hipotéticos “axiones”, partículas subatómicas cuya existencia no se ha demostrado todavía. Estos axiones podrían acumularse en torno a un agujero negro y extraer energía de él. Un proceso que puede emitir ondas de gravedad que a su vez podrían ser medidos.
Según el profesor Daniel Grumiller, autor principal del estudio:
Los axiones son partículas con una masa muy baja. Einstein decía que la masa está directamente relacionada con la energía, y por lo tanto, se requiere muy poca energía para producir axiones. La existencia de los axiones no está demostrada, pero se considera que es muy probable.
Y es que en la física cuántica, cada partícula se describe como una onda. La longitud de cada onda corresponde a la energía de la partícula. A su vez, las partículas pesadas tienen longitudes de onda pequeña, pero los axiones de bajo consumo pueden tener longitudes de onda de muchos kilómetros.
Los nuevos hallazgos muestran que los axiones dan la vuelta a un agujero negro de manera similar a los electrones que giran alrededor del núcleo de un átomo. En lugar de la fuerza electromagnética, la cual une a los electrones y el núcleo juntos, se trataría de la fuerza gravitatoria que actúa entre axiones y el agujero negro.
Aún así, los investigadores advierten que existe una diferencia importante entre los electrones en un átomo y los axiones alrededor de un agujero negro. Los electrones son fermiones (dos de ellos nunca pueden estar en el mismo estado). En cambio, los axiones en el otro lado son bosones, muchos de ellos pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo. Esto indica que podrían crear una especie de “nube bosón” que rodea al agujero negro. Esta nube continua succionaría la energía del agujero negro, lo que aumentaría el número de axiones
Según el estudio, esta “nube” se podría medir. Un evento que emitiría ondas gravitatorias y que no sólo nos puede proporcionar nuevos conocimientos sobre astronomía, sino que también puede decir más acerca de nuevos tipos de partículas.

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