El materia oscura Sigue intrigando a los científicos y nunca deja de sorprender. Aunque se estima que constituye el 85% de toda la materia del cosmossu naturaleza sigue siendo un misterio, aunque también hay que tener en cuenta que No es una “teoría simple”. Detectarlo ha sido un desafío monumental, comparable a intentar escuchar un susurro en medio de una tormenta.
Sin embargo, un equipo de investigadores del Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) En Singapur se ha desarrollado una técnica que promete cambiar esta situación. Su estudio, publicado en la revista Cienciadetalla el diseño de cristales que permiten partículas de luz (fotones) se comportan como axiones, uno de los candidatos teóricos más prometedores para explicar la materia oscura. Este avance abre una puerta para finalmente detectar estas elusivas partículas y comprender mejor el universo.
La materia oscura se describió por primera vez en la década de 1930 para explicar un problema gravitacional: Las galaxias giran a velocidades tan altas que deberían desintegrarse, pero algo invisible parece mantenerlas unidas. Este “pegamento cósmico” es esencial para comprender cómo se forman y evolucionan las galaxias.
Uno de los aspectos más frustrantes de la materia oscura es que no interactúa con la luz ni con campos eléctricos, lo que hace imposible detectarlo con instrumentos tradicionales. Sin embargo, las teorías predicen que está formado por partículas subatómicas. Entre ellas, los axiones destacan como una de las hipótesis más sólidas. Estas partículas, propuestas por primera vez en 1977, podrían haber surgido en los primeros momentos del universo, durante el Big Bang.
Aunque los axiones son increíblemente difíciles de observar, su detección supondría un cambio de paradigma. “Los resultados de nuestras nuevas estructuras cristalinas nos dan más confianza en que algún día podremos usar estos cristales para detectar axiones reales.“explicó el profesor Zhang Baile, líder del equipo de NTU.
El descubrimiento del equipo de NTU adopta un enfoque poco convencional. En lugar de buscar directamente axiones, los investigadores decidieron demostrar que partículas conocidas, como los fotones, pueden comportarse como axiones bajo ciertas condiciones. Para conseguirlo, diseñaron cristales de granate de hierro-itrio, un material con propiedades magnéticas y ópticas únicas.
En sus experimentos observaron que Los fotones viajaron dentro de los cristales siguiendo caminos tridimensionales específicos.algo que coincide con las predicciones teóricas del movimiento del axión. Este comportamiento se describió como un “paso crucial” hacia la detección de axiones reales.
Por otra parte, el estudio indica que Estos cristales podrían amplificar señales débiles de fotones convertidos a partir de axiones.convirtiéndolos en una herramienta potencialmente revolucionaria para la ciencia.
A pesar de La teoría predice que los axiones pueden convertirse en fotones. En presencia de un campo magnético extremadamente fuerte, hasta ahora ningún experimento ha logrado captar este fenómeno. Parte del problema es que las señales generadas por estas conversiones son tan débiles que se pierden en el ruido ambiental.
El equipo de NTU espera que sus cristales puedan solucionar esta limitación. Al combinar las propiedades magnéticas de los cristales con condiciones experimentales más precisas, los científicos pudieron “escuchar” señales que antes eran inaudibles. Sin embargo, este avance requerirá una importante inversión de tiempo y recursos para perfeccionar los diseños y llevar los experimentos al siguiente nivel.
El estudio ha sido recibido con entusiasmo por la comunidad científica. el maestro Yannis Semertzidisdel Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, llamó a la investigación “un avance significativo”. Según él, los cristales diseñados por el equipo de la NTU podrían convertirse en un futuro próximo en una herramienta práctica para la búsqueda de materia oscura.
“Estas estructuras cristalinas son perfectamente adecuadas para la detección de axiones y se espera que se conviertan en una herramienta práctica para la búsqueda de materia oscura en un futuro próximo”. añadió el profesor Semertzidis.
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