27 de enero 2013
Durante 80 años, hemos tenido conocimiento de una sustancia en el universo conocida como materia oscura. Esta sustancia misteriosa explica muchas cosas sobre el universo, tales como los movimientos de las estrellas y la velocidad de rotación de las galaxias. También podemos ver los efectos de la materia oscura en las lentes gravitacionales, que nos da una manera de "trazar" la densidad de materia oscura a través del universo. ¿Qué es? Nadie lo sabe. Es uno de los grandes misterios de la astrofísica. Se compone de un 80% de la masa del universo y parece comportarse gravitacionalmente como todo lo demás, pero no tienen ni idea de lo que es.
Las teorías están constantemente siendo propuesto para explicar qué es la materia oscura. Personalmente, mi explicación favorita de la materia oscura (simplemente porque es cool) es que la materia oscura es en realidad la gravedad fugas entre diferentes dimensiones. Por lo tanto, halos de materia oscura podría decirse que es la galaxia como objetos - o por lo menos muy grandes, objetos gravitacionalmente unidos - en otras dimensiones. Por lo que yo sé, esta teoría es en la actualidad incontrastable, por lo que esta nueva explicación ocupa un poco más alto en el reino de ser una buena hipótesis (además, era demasiado buena para dejarla pasar).
Los físicos han estado buscando en el modelo estándar de la física de partículas, específicamente la supersimetría, las explicaciones de la materia oscura desde hace varios años. La supersimetría es una idea de que las partículas elementales con un giro de una cuenta con el correspondiente superpartner pesado cuyo giro es diferente a la mitad. Los científicos aún no han descubierto ninguna evidencia directa de la supersimetría, pero es interesante que la supersimetría continuamente aparece como una solución a muchos de nuestros problemas.
En este caso particular, Raklev de la Universidad de Oslo propone una hipótesis que explica tanto la materia oscura y nos da un método para descubrir las partículas que componen la materia oscura forma experimental. Aquí es donde vienen los Gravitinos
Ahora, un gravitino es la superpartner del gravitón - el portador fuerza de la gravedad. Eso es un 'hipotético', Raklev lo expresa muy bien cuando dice: "el gravitino es el socio hipotético supersimétrica de la partícula hipotética gravitón , por lo que también es imposible predecir una partícula hipotética más que esto." Él continúa diciendo: "creemos que un gravitón es la partícula que media la fuerza gravitacional, al igual que un fotón, la partícula de luz, media la fuerza electromagnética. Mientras que los gravitones no pesan nada en absoluto, los Gravitinos puede pesar mucho. Si la naturaleza es supersimétrica y gravitones existen, entonces Gravitinos también existen. Y viceversa. Esto es matemática pura. "
Entonces, ¿cuál es el truco? Por supuesto, ahora que está pensando 'espera, están hablando acerca del uso de una simetría hipotética para el hipotético superpartner de una partícula hipotética y que no es el truco? Debe ser una pregunta con trampa.No, esto no es una pregunta capciosa. El problema es los físicos no son capaces de demostrar la relación entre Gravitinos y gravitones (ya sabes, mediante el uso de las matemáticas) sin unificar las fuerzas de la naturaleza. Así es, ahora entra en la gran unificación.
Los científicos ya tienen las tres cuartas partes del camino. En mediados del siglo XX, la electricidad y el magnetismo se unificaron para formar la fuerza electromagnética. Del mismo modo, en los años 70, el electromagnetismo se unificó con las fuerzas nucleares fuerte y débil que forman el modelo estándar. Ahora, sólo tenemos que unificar el modelo estándar con la gravedad y vamos a ser capaces de describir todas las posibles (e imaginario) la interacción entre cualquier partícula posible en la naturaleza - no hay presión. Esta teoría se conoce como Teoría de la Gran Unificación o la Teoría del Todo (aunque, por lo general el último).
Con el fin de lograr la unificación, tenemos que entender cómo funciona la gravedad a nivel cuántico. Básicamente, esto significa que tenemos que encontrar el gravitón una casa dentro del núcleo atómico. Por supuesto, encontrar el gravitón sería una gran ayuda.
Según Raklev, "Supersimetría simplifica todo. Si la teoría del dedo del pie existe, en otras palabras, si es posible unificar las cuatro fuerzas de la naturaleza, Gravitinos debe existir. "
Así que, cuando empecé, me dijo que esta teoría era comprobable, ya sea que hayas olvidado o que a estas alturas te estás preguntando cómo te las arreglas para probar la existencia de un hipotético superpartner de una partícula hipotética en un estado de naturaleza thyperthetical llamada supersimetría la primera vez que necesitamos una teoría hipotética de unificar las fuerzas de la naturaleza. Lo bueno de las matemáticas es que todavía podemos probar esta teoría, aun con todo eso hypotheticalness.
Poco después del Big Bang, que básicamente tenía un grande de la sopa de partículas que chocaban entre sí. Cuando los gluones (los portadores de la fuerza nuclear fuerte) chocan con los otros gluones, emiten Gravitinos. Esto es cuándo y cómo la mayoría de los Gravitinos en el universo fueron creados.
Durante mucho tiempo, el físico había predicho Gravitinos demasiados - se trataba de un problema. Por lo tanto, trataron de crear modelos y teorías que no requerían la existencia de estas partículas molestas. Al unificar la supersimetría y la materia oscura con Gravitinos, creamos una situación en la que la materia oscura no es estable, sino que simplemente tiene una larga vida útil (en contraste con otros modelos que dicen que la materia oscura no tiene ninguna esperanza de vida). En un universo donde la materia oscura tiene un tiempo de vida, en medio de las partículas que forman la materia oscura (en este caso, Gravitinos) finalmente debe convertirse en otra cosa - ya sea por chocar entre sí o por descomposición.
Introduzca el experimento. Si los Gravitinos colisionan, se debe convertir a fotones o antimateria. Por desgracia, parece que los Gravitinos o bien no chocan o colisionan muy, pero muy rara vez. La segunda parte de observación de este experimento es observar el decaimiento de Gravitinos. Uso de predicciones matemáticas, que se desintegran cuando estas partículas debería emitir un rayo gamma. Esto ha sido observado potencialmente.
La sonda Fermi-LAT espacio se ha recuperado un "pequeño superávit, sospechoso de rayos gamma desde el centro de nuestra galaxia. Estas observaciones iniciales van a dar cierta credibilidad al modelo, ya que estos números coincidir con la hipótesis y son exactamente lo que usted esperaría ver los Gravitinos.
Por lo tanto, vamos a hacerlo bien. Tenemos un sistema hipotético de simetría, una partícula hipotética pareja supersimétrica a otra partícula hipotética, que interactúan entre sí en una hipotética teoría unificadora conocida como la Teoría del Todo - sin embargo, podemos recoger pruebas de observación y potencialmente probar esta teoría, o con un mínimo de nos evidencia bastante fuerte para creer que sea válido.
¿No es increíble la ciencia?
Josué ~
Fuentes y lectura adicional:
Revolución teoría de la materia oscura
Introducción a la supersimetría
Explicación de imagen: La imagen muestra todos los rayos gamma registrados por la sonda espacial Fermi-LAT como un mapa de todo el universo. La banda roja que atraviesa el centro de la imagen es la radiación de nuestra propia galaxia. El centro de la galaxia está casi en el centro de la imagen. "Es aquí donde un pequeño superávit de rayos gamma se ha visto que no se puede explicar inmediatamente por la radiación que se espera de la materia ordinaria. Las observaciones pueden encajar nuestros modelos de materia oscura. Este excedente de los rayos gamma no es visible para el ojo, pero se puede encontrar un análisis de tiempo de los datos ", dice son Raklev, que nos recuerda que el análisis es aún un poco incierto.
Fuente: http://www.fromquarkstoquasars.com/a-revolutionary-theory-for-dark-matter/
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