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CRESST parece haber detectado WIMPs

Área: Física — jueves, 8 de septiembre de 2011

Datos del experimento CRESST apuntan hacia la existencia de WIMPs, pero son incompatibles con los resultados de otros experimentos similares.

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El detector de CRESST. Fuente: LNGS/INFN.

Los científicos del experimento CRESST (Cryogenic Rare Event Search with Superconducting Thermometers, o búsqueda criogénica de eventos raros con termómetros superconductores) han anunciado resultados que pueden interpretarse como señales dejadas por partículas de materia oscura.
Estas señales parecen confirmar, hasta cierto punto, las detectadas por otros experimentos similares, aunque los expertos del campo no se ponen de acuerdo entre sí sobre si las distintas señales coinciden o no. Según algunos de ellos esta falta de consenso podría deberse a que no se entiende bien el funcionamiento de estos detectores.
Se ha propuesto que la materia oscura podría estar constituida por partículas que interaccionan débilmente con el resto y que casi sólo se dejen notar por su influencia gravitatoria. Se les ha denominado WIMPs. Esta materia oscura constituiría el 80% de la masa del Universo.
Para poder poner de manifiesto estas partículas, diversos grupos de investigación han dispuesto detectores especiales a gran profundidad para así evitar los rayos cósmicos en la medida de lo posible. Así en Gran Sasso (Italia), bajo kilómetros roca, hay varios experimentos instalados, en concreto DAMA, XENON y CRESST.
Durante los últimos años el equipo de DAMA ha reclamado haber detectado estas partículas. El año pasado los investigadores del experimento CoGeNT, situado en la mina Soudan en Minnesota (EEUU), también informaron de la detección de posibles WIMPs. En esa misma mina también se encuentra el experimento CDMS. Sin embargo, tanto con CDMS como con XENON no se han detectado señales de esas partículas.
Según los resultados obtenidos por CRESST, las WIMPs tendrían una masa estimada entre 10 y 20 GeV. Los resultados de DAMA y CoGeNT sugieren masas entre 7 y 20 GeV. Previamente se había estimado que la masa estaría entre 10 y 1000 GeV, así que las masas medidas estarían por debajo de lo esperado.
Algunos de estos detectores se basan en la idea de que una WIMP puede chocar contra un núcleo atómico y hacer que éste se desplace y emita un destello luminoso. CRESST usa tres tipos de núcleos: calcio, wolframio y oxígeno en forma de cristales de wolframato de calcio. Como cada uno de estos núcleos tiene diferente masa pueden estudiarse las colisiones con WIMPs de tres modos distintos e inferir mejor la masa de dichas partículas.
Desde junio de 2009 hasta abril de 2011 se han registrado en CRESST 67 eventos compatibles con las WIMPs usando unos pocos kilogramos de wolframato de calcio. Estos sucesos, según los investigadores implicados, no se explicarían como un fenómeno debido al ruido de fondo.
Lo malo es que las señales registradas corresponden a las características de posibles WIMPs que ya habían sido descartadas por los experimentos XENON y CDMS. Esto hace muy difícil reconciliar los distintos resultados obtenidos por los diversos experimentos. Según Jodi Cooley, que trabaja en el CDMS, o bien las WIMPs se comportan de una manera muy extraña que no se comprende o el ruido de fondo está enmascarando los resultados de CRESST. Aunque no todos están de acuerdo en este punto y algunos expertos creen que los distintos resultados se podrán reconciliar si se tiene en cuenta los distintos equipamientos usados.
El resultado de CRESST podría también sumarse a los resultados del satélite Fermi que sugerían más antimateria de la esperada procedente del espacio exterior. Los positrones detectados, tanto por este observatorio como anteriormente por Pamela, podrían proceder de la aniquilación de partículas de materia oscura. Aunque los 200 GeV de masa sugeridos para este caso tampoco parecen muy cercanos a lo sugerido por CRESST (ni tampoco a lo sugerido por DAMA). Sin embargo, los nuevos resultados de Fermi no muestran una energía de corte a la masa de la WIMP correspondiente, así que descartan casi por completo este punto.
Recordemos que los sistemas como CRESST se han diseñado para que sean muy sensibles y otro tipo de eventos distintos a las colisiones con WIMPs pueden dar falsos positivos, como los inducidos por la radiactividad natural de las rocas que rodean los equipos de medición. En todo caso, hay que hacer más experimentos que estudien el fenómeno, pues los resultados no son concluyentes y la estadística es bastante pobre.
En resumidas cuentas, de los varios experimentos dedicados a la detección directa o indirecta de WIMPSs de materia oscura, varios niegan su existencia y los que la afirman dan características para dichas partículas incompatibles entre sí.
Algo que tampoco se menciona en este tipo de investigaciones es la supuesta abundancia de WIMPs. Incluso si se demuestra su existencia no está claro que se pueda demostrar que den cuenta del 80% de la masa del Universo. Puede que las dificultades en su detección se deban a su escasez más que su debilidad a la hora de interaccionar. Si así fuera no darían cuenta de la materia oscura.
Algunos expertos especulan con que todos estos eventos que se detectan no se deban a las WIMPs y que en su lugar quizás se estén viendo los picos más altos de una extraordinaria nueva física. Eso sí sería realmente excitante.

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Fuentes y referencias:
Noticia en Physics World.
Artículo en ArXiv.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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8 Comentarios

  1. Tow Wood:

    Rapidito sugiero: ¿Por que no implementar el botoncito de Facebook?, es la forma más moderna de compartir, en un segundo mis cientos de amigo te accederán, más los cientos de los cientos…. A muchos medios les pedía que permitieran esa forma de compartir y se resistían, hoy no pueden sobrevivir sin permitirlo. Si mal no recuerdo, de los grandes medios españoles uno de los primero que me lo permitía era BBC Mundo, y con mucha comodidad después trataron de mejorarlo y lo pusieron mas incomodo y lento. Tampoco entendía; por esa época, porque ABC, El Mundo o El País no lo implementaban. De cierto modo las redes sociales son un medio de publicidad gratis, por simpatías, por calidad; lo mas democrático, porque no pueden los grandes y poderosos medios manipular a una comunidad de persona, pongamos 200, ya que no viven en los mismos lugares, ni tienen las mismas experiencias, y ese estilo democrático es donde radica el éxito de estas redes y no en su seguridad, calidad de su interfase o ambiente electrónico. Todavía muchos usan botones confusos, el mas cómodo y fácil es el de compartir con comentarios, sin codificar datos, las personas están apuradas y hay tantos sitios buenos que prefieren adelantar que perder demasiado tiempo tratando de compartir, y no es que sean mal agradecida con lo bueno, es el ritmo de la vida moderna, la familia, el trabajo, la calle. Otra casa que no ha logrado cuajar mucho, es hacer los escritos en el interior de Facebook; resulta mas plástico, más agradable, ir a cada sitio desde tus favoritos dejando FB activado y si recuerdas que le es útil a alguien lo que lees, o interesante, lo compartes, no tienes ni que enviárselo el solo sabrá por que lo hiciste. Por cierto una sitio español tan “dinámico”, he interesante como los videos de el Navegante & sus Bit que paradójicamente están dentro de Facebook; pero no te lo permiten compartir desde el periódico digital, y además cuando los videos entran a Facebook ya no son noticia. La comunidad hispana de EE.UU. espera por su forma favorita de comunicarse, [FB]. En ocasiones nos preguntan; ¿que haces?, y uno responde; “feisbukiando”.Por cierto WordPress tampoco a asimilado esto de las redes sociales y cuando quieres compartirlo los escrito te pide privacidad, acceso a datos personales; ya sabemos para que, de esta forma se esta autocensurando. Y es que, el que no se monte en algo progresista con mente abierta se esta quedando por detrás de otros de menor calidad, al final sus clientes mas fieles o pudientes lo abandonaran. Para disfrutar algo; primero hay que saber que existe, parece una carrera evolutiva. Hacia ahí vamos; móviles, los smart phone, las tablet, la dinámica de la vida diaria y la juventud devorando modernidad. Con el cambio de la televisión analógica a la digital, las redes 3G, 4G fueron implementadas con tanta rapidez que ya nadie extraña o necesita la incomodidad de un escritorio, o de un televisor, o las abultadas laptop y notebook, con menos horas de batería y demás inconvenientes; cuando puede informarse, compartir o amplificar, cada vez que tengas un tiempo libre desde tu propia mano. Por ahí por la feria de Alemania; Samsung va a sacar una Tabletphone con un dual-core, ha 1.4GHz (notebook 1.6GHz), doble cámara; una de 8Mp, pantalla de 5” y otras interfaces de video que asustan. Son las estadísticas no yo, mira la sorpresa que nos dio HP en estos días con lo de sus computadoras, una compañía sólida, recodemos también los problemas de decenas de “sólidas” compañías; Nokia, Verizon, o T-Mobil, Dell… Los jóvenes esta asimilando estas cosas mas rapiño que lo que las calcularon los tecnócratas corporativos, incluso los jóvenes han asimilado tantos la psicología de esto, que para ellos no es descotes que una novia o un amigo lo dejes a la mitad, de una conversación por chat o text message, sin ninguna explicación; ni lo sufren; saben que la otra persona esta haciendo otra cosa, para ellos ya es costumbre comunicarse dentro de las demás dinámicas sociales. Este cambio de mentalidad la ha aprovechado muy bien las redes Twister.

  2. lluís:

    He estado pensando si no podría tratarse de un neutralino (la combinación más ligera y estable)ya que las teorías de supersimetría predicen la posibilidad de una producción notable de neutralinos en el universo joven.Sin embargo con esa masa de entre 10 y 20 GeV, no parece que pueda hablarse de neutralinos, dado que el neutralino se piensa que tiene una masa bastante mayor.En fin, quizás sí que despues de todo no va a quedar más remedio que pensar en nueva física, porque hasta ahora todos los hallazgos(sobre materia,energía oscura, nuevas partículas,posiciones privilegiadas o no en el universo…y así) parecen contradictorios, o, directamente, no se encuentra nada, ni higgs, ni cuerdas, ni supersimetría.
    Saludos.

  3. Atanasio:

    Ya sé que esto no viene al caso por el tema del artículo, pero cada tanto me siento en la necesidad de expresarle mi más sincera y profunda gratitud, y mi admiración, al gruñón de Mr. Neo por este extraordinario espacio de información y divulgación científica en lengua española. Además está construido con un cuidado por la perfección que lo hacen una auténtica obra de arte. Tanto trabajo desinteresado por el bien de tantos…

  4. NeoFronteras:

    Estimado Lluís:
    Conforme salen más resultados experimentales u observacionales más confuso es todo. Claramente no entendemos algo fundamental y desconocido.

  5. NeoFronteras:

    Estimado Atanasio:
    Muchas gracias por los halagos, especialmente por lo de “cuidado por la perfección”, ya que ese objetivo es muy perseguido. Pero como todos sabemos la perfección es inalcanzable. Así que perdón por las erratas que de vez en cuando se cuelan.

  6. Atanasio:

    Perdón, “que lo hace una auténtica obra de arte”

  7. Atanasio:

    Un abrazo de parte de los lectores y foristas, Neo.

  8. NeoFronteras:

    Estimado Tom Wood:
    Su comentario quedó pendiente de aprobación en el sistema porque fue interpretado como spam por el propio sistema. Ha sido restituido.

    En cuanto a su contenido le informamos que NF tiene cuenta en FaceBook y que no se ha colocado el famoso botón a propósito, sobre todo por consideraciones éticas y morales, además así no se da publicidad a algo tan siniestro en muchos aspectos como FB.

    De nuevo su largo comentario nada tiene que ver con la noticia reseñada, por cierto.

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