Investigadores dan un "paso de gigante" para encontrar una de las partículas más buscadas del Universo
Un grupo internacional de investigación donde participa el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) --centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV)-- ha dado "un paso de gigante" en la búsqueda experimental de los monopolos magnéticos, unas partículas elementales hipotéticas predichas por varias teorías pero todavía no observadas.
Para ello
han explorado un mecanismo de producción de la materia propuesto por Julian
Schwinger, un físico estadounidense ganador del Premio Nobel en 1965. Los
resultados de este estudio han sido publicados esta semana en la prestigiosa
revista 'Nature'.
Según
informa el CSIC, para avanzar en el descubrimiento de esta escurridiza
partícula, los científicos trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC,
por sus siglas en inglés) de la Organización Europea para la Investigación
Nuclear (CERN), concretamente en el experimento Monopole and Exotics Detector
(MoEDAL), cuyo objetivo principal es la búsqueda directa del monopolo magnético
entre otras partículas exóticas.
Estas
partículas se caracterizan por tener un solo polo magnético, una peculiar
propiedad jamás observada. Confirmar su existencia sería transformador para la
física, puesto que se abriría un nuevo camino más allá del Modelo Estándar, la
teoría actualmente aceptada para describir el mundo microscópico, y se
simetrizarían las ecuaciones Maxwell, que describen las leyes del
electromagnetismo
Vasiliki Mitsou, investigadora del Instituto de
Física Corpuscular y líder del grupo MoEDAL de Valencia, es también la
coordinadora de análisis del mencionado experimento. Ha liderado todos los
pasos para la obtención de estos nuevos resultados y ha sido una de las revisoras
internas del artículo de la colaboración.
"La sinergia entre físicos experimentales y
teóricos en MoEDAL ha permitido, por primera vez, la búsqueda de monopolos de
tamaño finito, inaugurando también el uso del potente campo magnético presente
en las colisiones de iones pesados en el LHC. Ese mecanismo permite calcular
probabilidades de producción de monopolos físicamente válidas", señala
Vasiliki Mitsou.
El experimento busca la producción de monopolos
magnéticos en las colisiones de iones pesados en el acelerador de partículas
más grande y poderoso del mundo, el LHC. Las colisiones generan fuertes campos
magnéticos, los cuales podrían dar lugar a la creación espontánea de monopolos
magnéticos a través del mecanismo de Schwinger (fenómeno por el cual la materia
se crea por un fuerte campo eléctrico).
Para detectar monopolos magnéticos, los
investigadores de MoEDAL han utilizado un magnetómetro superconductor para
escanear los módulos detectores expuestos a las colisiones de plomo-plomo del
LHC en busca de señales de carga magnética atrapada. Al no haberse encontrado
ninguna señal de este tipo, los investigadores pudieron excluir la existencia
de monopolos con una masa inferior a 75 gigaelectronvoltios (GeV), para cargas
magnéticas que van desde 1 a 3 unidades base de carga magnética.
El experimento planea tomar más datos y aumentar su
sensibilidad para detectar monopolos más pesados y con mayor carga magnética en
un futuro próximo.
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