NeoFronteras

Una red de magnetómetros que registraría si la Tierra pasa a través de una fractura del espacio conocida como pared de dominio.

Un grupo de investigadores de diversas nacionalidades ha propuesto un experimento directo para saber la naturaleza de la materia y energía oscuras. Se trataría de una red de magnetómetros que registraría si la Tierra pasa a través de una fractura del espacio conocida como pared de dominio. Este tipo de estructuras, de existir y detectarse, podrían ayudar a entender la materia y energía oscuras.
A esta red la ha llamado GNOME (Global Network of Optical Magnetometers for Exotic Physics, o red global de magnetómetros ópticos para física exótica). La red podría instalarse en el hemisferio Norte y determinaría la velocidad de la pared de dominio, prediciendo así su paso por otras localizaciones en donde haya magnetómetros (ver imagen).
La energía oscura opera de manera opuesta a la gravedad, es decir, de manera opuesta a la materia, pues tiende a expandir el Universo. Se cree que supone un 75% de la masa-energía total del Universo, pero no se sabe su naturaleza.
La materia oscura no parece interaccionar con la materia ordinaria, salvo gravitatoriamente. Esta materia supone un quinto de la masa-energía total del Universo. Tampoco sabemos de qué está hecha la materia oscura. El pequeño porcentaje que resta son todas las galaxias, estrellas y posiblemente planetas del Universo. Es decir, desconocemos la naturaleza de la inmensa mayoría de la masa-energía total del Universo y nosotros pertenecemos a una pequeña parte de todo lo que existe.
Una de las posibilidades que se propusieron en su día acerca de la materia oscura es que esté compuesta por axiones, una partícula hipotética que apareció en los modelos de física de altas energías en la década de los setenta. Más recientemente se ha propuesto que estas partículas podrían además tener que ver con la energía oscura.
La teoría de campos sugiere que los axiones darían lugar a paredes de domino, que serían la frontera entre distintas regiones de espacio con distintas propiedades. Sería análogo a las fronteras de dominio en los materiales magnéticos o a las fronteras de grano de los policristales, en donde el campo magnético y la red cristalina tienen respectivamente orientaciones distintas.
Según el Universo se fue expandiendo y enfriando tras el Big Bang, el espacio se habría llenado de una red de paredes de dominio que almacenarían energía y que encerrarían dominios espaciales con distinta energía de vacío. Si la Tierra cruzara una de esas paredes las propiedades de sus átomos podrían verse afectadas momentáneamente y un magnetómetro lo podría registrar.
Un solo magnetómetro no distinguiría entre un evento exótico aislado de este tipo y otros fenómenos electromagnéticos más corrientes o del simple ruido electromagnético. Pero si se crea una red de magnetómetros equiespaciados y una pared de dominio va cruzando un espectrómetro tras otro, entonces sí se podría inferir la existencia de tal pared, además de poder calcular su velocidad y hacer predicciones.
Ya están pensando en cómo sincronizar vía GPS algunos espectómetros existentes para poner a prueba la idea.
Pero la situación no es tan sencilla. Además de que los axiones pueden no existir, puede que aunque existan las paredes de dominio esten alejadas unas de otras de tal modo que esos eventos sean muy infrecuentes. Y lo que es peor, se supone que la inflación aplanó casi cualquier irregularidad del Universo al poco de darse el Big Bang, entre ellas las paredes de dominio.
No obstante, la ciencia no puede avanzar realmente sin observaciones o experimentos y esta propuesta es barata y fácil de realizar, así que bienvenida sea. Esperemos, de todos modos, que si existen esos dominios, los vacíos respectivos sean muy similares.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4013

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Noticia en la APS.
Artículo en ArXiv.
Ilustración: APS/Alan Stonebraker