NeoFronteras

¿Se podrían detectar paredes de dominio?

Área: Física — Lunes, 21 de Enero de 2013

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

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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

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

  1. LLuís:

    Si lo de la “inflación” es cierto ( y últimamente parece que se han encontrado evidencias de que sí es cierto) desde luego,la existencia de distintas regiones del espacio con distintas propiedades parece difícil de asumir.En fín, como siempre toca esperar a esos experimentos propuestos, y a ver si suena la flauta.

  2. r:

    Cuando leí el título y dado que nunca en mi vida he escuchado algo llamado paredes de dominio, pensé: “¡oh! otra burrada más”. Pero luego analicé el párrafo 7 que explica como se formaron estas paredes y ciertamente debo confesar que es muy razonable su existencia y más impresionante aun, es que pese a que nadie las ha visto antes una teoría nos permita sospechar su existencia.

    Gracias por esta información tan buena.

  3. Juan manuel:

    Estarían tales paredes de dominio delimitando las zonas claras y oscuras que se ven en las fotografías a través del lente gravitacional y que presentan un aspecto irregular y “corrugado” en las fotos (aunque bien sabemos que no se trata de una superficie, como quiera nos da una idea de su topología si sacamos “una rebanada”) o se refiere a volúmenes mucho mayores de este entramado irregular? Si se refiere a lo primero, entonces la detección de tales paredes podría ser más frecuente, siempre y cuando éstas irregularidades se muevan a través de las zonas ocupadas por estrellas y planetas, de acuerdo a esta referencia que nos muestra una relación de tamaño con un cuerpo conocido: la luna.

    http://www.cfht.hawaii.edu/en/news/CFHTLens/

    Si tal red de detectores funciona, podríamos saber un poco más de la dinámica de la materia oscura, incluso quizás si ésta va perdiendo densidad a medida que avanza la expansión cosmológica.
    Y mi duda sería si tales “Axiones” serían parte de lo que vemos
    en las fotos u operan a otro nivel de dominios?

  4. tomás:

    Amigo Juan Manuel:
    He visitado tu envío, que me ha parecido muy interesante. Al igual que “r”, nunca había oído hablar de paredes de dominio y todo me resulta muy extraño.
    No comprendo cómo, en CFH Telescope, a esas regiones se les llama gigantescas y luego se las compara a la Luna que me parece un cuerpo diminuto en el espacio. Yo creía, al leer el artículo, que esas regiones serían grandísimas, aunque reconozco que si se van a poder percibir con una red de magnetómetros en tierra, no deberán ser muy grandes. Si fueran como me imaginé, algo así, como mínimo -pensé- del tamaño de una galaxia o de un cúmulo, es decir una muy importante zona del espacio, posiblemente nunca llegaríamos a sentir sus efectos porque quizá estuviésemos inmersos en una de ellas y es posible que nuestro Universo próximo pudiera tardar millones de años en salir a otra zona.
    En fin, que estoy muy asombrado con todo esto.

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