LA NATURALEZA DE LA MATERIA OSCURA  (En busca de la <Partícula X>)

Neutralinos y axiones son algunos de los

Candidatos teóricos para encarnar la

misteriosa <Partícula X> que forma la materia

oscura.

(Ahora durante unos párrafos vamos a explicar básicamente la búsqueda de la materia oscura utilizando una metáfora.)

Usemos otra situación de ejemplo…

Supongamos que se ha cometido un crimen. Puede darse la situación afortunada de que la policía se encontrara en el escenario de un crimen y fue capaz de capturar al asesino, pero claro también puede darse la situación, la más habitual, de que no.

A partir de los indicios, la policía elaborará un retrato robot del asesino, claramente es posible que no sean suficientes para realizar un retrato muy preciso, pero aun así los indicios pueden servir para descartar candidatos.

Algo parecido sucede con la materia oscura, el <criminal> de nuestra metáfora.

Los indicios que tenemos nos permiten dibujar un retrato de la misma. Aunque este retrato no es muy concreto, es suficiente para descartar algunos <sospechosos>: por ejemplo, las partículas de la materia oscura no pueden ser las mismas que componen la materia ordinaria.

Como veremos, hay otras partículas que dan mejor <el perfil de sospechosas> para desempeñar el papel de materia oscura, si un tipo de partícula con determinadas características (masa e interacciones) es candidata a jugar el papel de materia oscura, se puede calcular con cuanta abundancia se produjo en el universo primitivo.

Características de la materia ordinaria. (Recordemos un poco para entender mejor a la materia oscura)

Hablemos un poco de las características de la materia ordinaria:

Para empezar, hay que decir que la materia ordinaria es algo más que protones, neutrones y electrones (los constituyentes del átomo). De hecho ni siquiera son partículas elementales, sino que estan compuesta por quarks. Un protón(p) está compuesto de tres quarks del tipo u y uno del tipo d, simbólicamente (p=uud). Del mismo modo, un neutrón (n) está compuesto por tres quarks en la combinación opuesta (n=udd)

De hecho la mayoría de las partículas conocidas no son realmente elementales sino que están hechas de quarks. Entre ellas podemos mencionar el pión (o partícula π), el kaón (partícula K) y las partículas ∑,∆ y ʌ.

Algunos candidatos de la materia oscura.

Cuando los físicos teóricos trabajan sobre los posibles candidatos a materia oscura existen dos estrategias posibles. La primera es considerar una partícula hipotética, llamémosla X, que satisfaga todos los requisitos, el retrato robot no será que digamos muy preciso, por lo que las características pueden variar dentro de grandes rangos.

Los WIMPs

Los cálculos teóricos indican qué si una partícula tiene una masa entre 10 veces y 1.000 veces la masa de un protón y presta solo interacciones débiles, entonces la abundancia con la que se habría producido en el universo primitivo estaría   de acuerdo con la materia oscura que observamos.

A las partículas con estas características se les denominan WIMPs, acrónimo en inglés de Weakly Interacting Massive Particl, osea <partícula masiva con interacción débil>. Los WIMPs son los candidatos más estudiados hasta la fecha para la materia oscura.

Los axiones.

Los axiones son partículas propuestas en la década de 1980 para resolver un problema teórico del. Son partículas que se ajustan perfectamente al retrato robot de la materia oscura. Se trata de partículas muy estables, de masa muy pequeña y que se produjeron copiosamente en el universo primitivo. Sus interacciones con la materia ordinaria son extraordinariamente débiles, por lo que los métodos de detección directa adecuados para detectar WIMPs no sirven para detectar axiones.