Física

Una forma mejor de detectar los axiones


(NC&T) En su estudio, físicos de la Universidad de Florida y del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore proponen un rediseño del experimento que se intenta actualmente en diferentes formas por varios grupos de científicos en diversos países. Aunque sólo en teoría por el momento, la nueva estrategia podría hacer al experimento mil millones de veces más sensible en su meta de detectar axiones.

Se supone que los axiones son partículas elementales que, de confirmarse su existencia, aclararían varios enigmas cruciales de la física de partículas. Estos enigmas podrían incluir conocer la naturaleza de la materia oscura, la misteriosa substancia que según parece constituye una gran parte del universo pero que por ahora sólo puede ser observada de modo indirecto, por sus efectos en el entorno.

El experimento propuesto busca descubrir los axiones haciendo pasar un haz de luz láser a través de un agujero taladrado en un potente electroimán superconductor. Una pared en el medio detiene al láser, pero los hipotéticos axiones continuarían a través de la pared hasta el otro lado del imán. Allí, el imán los reconvertiría en fotones, o partículas de luz.

La detección de esta luz "reapareciendo" en el otro lado de la pared es la clave del experimento.

Investigadores de EE.UU. y Europa están en varias fases del desarrollo del experimento. La actividad se ha visto estimulada por un reciente experimento italiano que, al parecer, ha descubierto partículas semejantes a los axiones. La esperanza es poder confirmar el resultado de los Laboratorios Nacionales de Legnaro, o avanzar un paso más allá.

Los autores del nuevo estudio proponen un rediseño del experimento para hacerlo inmensamente más sensible.

Ellos sugieren colocar pares de espejos altamente reflectantes denominados cavidades de Fabry-Perot, en ambos lados de la pared. La cavidad en el lado de la pared en que se encuentra la luz del láser provocaría que ésta rebotara de un lado a otro repetidamente, como en una cámara de eco. Esta acción produciría muchos más de los hipotéticos axiones que los generables por un solo haz de luz, haciéndolos más fáciles de detectar en el otro lado de la pared.

La cavidad de Fabry-Perot en el otro lado de la pared realizaría una función similar, produciendo más fotones aún, a partir de los axiones adicionales.

Otros científicos están desarrollando experimentos independientes para detectar axiones producidos por el Sol, lo que, en principio, sería una estrategia más fácil porque el Sol es una fuente mucho más potente que cualquier láser. Sin embargo, el experimento modificado debería tener, por lo menos en teoría, una sensibilidad mayor que los experimentos basados en el Sol, quizá en un factor de 10, de acuerdo con los investigadores.


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