Un club de estudiosos de la colaboración internacional XENON, uno de los mayores experimentos en marcha para la detección de materia oscura, concluye de anunciar que sus últimos data muestran un sorprendente exceso de acontecimientos, lo que se interpreta Del mismo modo que la primera detección directa de un axión, una partícula hasta acto seguido hipotética y no contemplada en los modelos actuales. El experimento consiste en un tanque de 3.500 litros de xenon ultra puro líquido, rodeado por una multitud de sensores especialmente calibrados para advertir las posibles colisiones de partículas exóticas con sus átomos en el interior del tanque. Los estudiosos, que han compartido su hallazgo en el servidor de prepublicaciones arXiv, no afirman categóricamente el hallazgo, Sino más bien Piensan que la inesperada tasa de eventos de colisión, cuya fuente aún se ignora, podría ser la señal que revela la existencia de una inédita partícula, el axión solar, Aunque Además existen otras posibilidades. El detector XENON1T, instalado a casi dos km de profundidad bajo los Apeninos italianos, en el laboratorio de Gran Sasso, se dirigió diseñado primordialmente para encontrar materia oscura, el “otro” tipo de materia del Universo, cinco veces más abundante que la materia ordinaria, (de la que están hechas todas las estrellas y galaxias que podemos ver), No obstante que resulta indetectable Porque no emite ningún tipo de radiación. La profundidad a la que se encuentra el experimento impide que La mayor una parte de las partículas “normales”, lleguen hasta el detector. Hasta ahora, Aunque, los científicos Solo han podido observar evidencias indirectas de materia oscura. Sin embargo el detector También es sensible a otros géneros de nuevas partículas e interacciones teóricas, capaces de solucionar otra serie de importantes cuestiones abiertas en Física. El año pasado, por poner un ejemplo, los mismos investigadores publicaron en Nature la observación de la desintegración nuclear más extraña observada hasta la fecha. En el horario una partícula alcanza su fin (el xenón líquido del tanque) y Asimismo interacciona con él, puede producir pequeños destellos de luz y liberar electrones de un átomo de xenón. La mayoría de esas interacciones suceden con partículas ya conocidas, No obstante al comparar los información de XENON1T con los antecedentes famosos, los estudiosos se toparon, En esa oportunidad, con un sorprendente exceso de 53 eventos sobre los 232 que se esperaban. ¿De dónde viene, por el hecho de que, ese exceso de colisiones? Tres posibles explicaciones
Una posible explicación sería que hay una inédita fuente no considerada anteriormente, causada por la presencia de pequeñas cantidades de tritio en el propio detector. El tritio, un isótopo radiactivo del hidrógeno, se descompone de manera espontánea emitiendo un electrón cuya energía es muy igual a la observada. Y Sólo se necesitarían unos pocos átomos de tritio por cada 10 elevado a 25 átomos de xenón (en otros términos, por cada 10.000.000.000.000.000.000.000.000 átomos de xenón), para explicar el exceso de acontecimientos. Actualmente, Aunque, no existen mediciones independientes que puedan confirmar o bien refutar la presencia de la cantidad requerida de tritio en el detector Del mismo modo que para provocar esos resultados. En 2do sector, el exceso de eventos Asimismo podría deberse a los neutrinos, partículas casi sin masa que atraviesan la materia Del mismo modo que si es que no existiera. Trillones de ellos, en efecto, atraviesan cada 2do cada centímetro cuadrado de la Tierra sin que ni siquiera nos demos cuenta de ello. Podría ser, por ende, que la fecha magnético (una propiedad de todas y cada una las partículas) de los neutrinos fuera mayor que el valor que se le asigna en el Modelo Estándar de la física, la enorme teoría que reúne a todas y cada una y cada una de las partículas y a las fuerzas que las gobiernan. Si fuera De esta forma, estaríamos ante una pista de la existencia de una “nueva Física” más allá del modelo establecido. Pero la tercera explicación, la preferida por los investigadores, resulta mucho más excitante, e implicaría la existencia de una partícula completamente inédita. En verdad, el exceso observado tiene un espectro de energía que es muy idéntico al que se espera que tengan los axiones producidos por el Sol. Los axiones son partículas hipotéticas cuya existencia se propuso para conservar una simetría de inversión de tiempo de la fuerza nuclear, y el Sol puede ser una fuente importante de ellas. Aunque estos axiones solares no son candidatos para la materia oscura, su detección marcaría la 1era observación de una clase de partículas nuevas, predichas Sin embargo nunca observadas, con un enorme impacto para nuestra comprensión de la física fundamental, y También para los fenómenos astrofísicos. También, Ciertas teorías aseguran que los axiones producidos en el universo primitivo podrían ser, ahora de todo, la tan buscada fuente de materia oscura. Una nueva partícula, la mejor explicación
Entre las tres opciones posibles, los estudiosos de la colaboración XENON Creen que la más consistente es que el exceso de acontecimientos observado se deba a la acción de axiones solares. En términos estadísticos, esta hipótesis tiene un significado de 3,5 sigma, lo que significa que hay una probabilidad de 2 entre 10.000 de que el exceso observado se deba a una fluctuación aleatoria en vez de a una auténtica señal. Si es que bien Versa de un significado bastante alto, no es lo suficientemente grande Tal como para terminar que, efectivamente, se han detectado axiones. Para anunciar oficialmente su descubrimiento, en efecto, sería requerida una significación 5 sigma. Por su comunicado, las hipótesis del tritio y de la actualidad magnético de los neutrinos tienen una significación estadística de 3,2 sigma. O BIEN sea, que También son consistentes con los datos. ¿Cómo resolver la cuestión? Actualmente, el experimento XENON1T está siendo actualizado a su cercana fase, XENONnT, lo cual significa que se triplicará la cantidad de xenón líquido en el interior del tanque, y por tanto la sensibilidad del detector. Con unos información mejores, por el hecho de que, los investigadores podrán determinar por fin si el exceso de eventos detectado es una fácil casualidad estadística o bien si es que, por el contrario, Se trata verdaderamente del descubrimiento de una nueva partícula, más allí de la física conocida.