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Kiloelectronvoltios partícula Materia oscura
Con
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Francis Villatoro comenta sobre un artículo científico que explora la búsqueda de partículas de materia oscura con masas ultraligeras, situándose en un extremo lejano hacia masas más bajas.
…por la supernova 1987A, la supernova 1A que estuvo ahí en la gran nube de Magallanes y poco más. Es la región entre 10 a la menos 5 y 10.1.000 kiloelectrón voltio y 10 a la menos 5 electrón voltios. Es una ventana en la que hay muy pocos medios para explorar. Entonces, hay un enorme... El otro paper que tenemos, que no sé si lo ha ojeado, que yo me estuve leyendo, es en el extremo todavía, mucho más lejos hacia la baja masa que ya es ultraligera. Para las partículas de tipo acción, pues buscamos masas mucho menores; y este es un extremo así, cercano a la parte, porque ya os digo, con los detectores actuales podemos llegar a los megaelectrónvoltios, pero llegar a los kiloelectrónvoltios es muy difícil; sería el caso de que una partícula de materia oscura chocara contra un electrón. entonces eso no es nada fácil y bueno, yo tengo muchas dudas de que incluso algunos límites de exclusión que se están ofreciendo sean realmente fiables, porque eso es bastante complicado, porque depende mucho del modelo o del tipo de partícula de materia…
Significado #1 · Palabras #2
Francis Villatoro explica que es relativamente sencillo observar colisiones entre partículas de materia oscura y átomos en los detectores, siempre y cuando la masa de la partícula de materia oscura sea comparable a la de los átomos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8halo de materia oscura vía lácteamovimiento orbital del sol tierrainteracción partículas materia oscura detectoresmodulación anual flujo partículascolisiones materia oscura átomosmasa partícula giga electronvoltioátomo hidrógeno giga electronvoltiointeracciones electrones mega electronvoltiospetardazo efecto retroceso núcleo…Pues se usó técnicas predichas por los teóricos, entre ellos incluso el propio Edo Arbiten; el famoso deterioro de cuerdas tiene un artículo sobre el tema. Pues lo más fácil es buscar la colisión de una partícula de materia oscura con un núcleo de un átomo. ¿Por qué? Porque se supone que el halo de materia oscura es una especie de cosa esférica en la que se encuentra la Vía Láctea. Nosotros nos encontramos en un brazo de la Vía Láctea y nos movemos en dirección a la Vía Láctea y por lo tanto cruzamos ese halo por el movimiento del Sol, pero también la Tierra se mueve con el Sol, dando orbita al Sol y por lo tanto a veces está a favor y a veces en contra del movimiento global del Sol, con lo que podemos interaccionar con partículas de materia oscura, tener un flujo de partículas de materia oscura que colisionen con detectores que hay en la Tierra y podemos ver una modulación anual. O sea, es fácil de, a priori, observar partículas de materia oscura que colisionen con átomos de nuestros detectores. Claro, con átomos. Para que esa colisión sea efectiva, pues tiene que ser una masa, la partícula de materia oscura, comparable a la masa de los átomos; el átomo de menor masa, el átomo de hidrógeno, es un giga electronvoltio y bueno, los átomos llegan, pues yo qué sé, 250 giga electronvoltio o así entonces tenemos ahí un rango. Usando también las nubes electrónicas, posibles interacciones con electrones, podemos bajar un poquito del giga electronvoltio llegar a casi los mega electronvoltios y por arriba podemos ir; bueno, si la partícula tiene bastante más masa, pues también pega un buen petardazo y ese efecto de retroceso del núcleo lo podemos observar en nuestros detectores. Entonces se empezó; se planteó la búsqueda de la materia oscura a mediados de los 80 y en aquel momento eran cosas muy primitivas, muy sencillitas, muy de andar por casa, que valían muy poquito dinero. En los años 90 y sobre todo ya en el siglo XXI se han…
Francis Villatoro explica cómo la interacción entre partículas de materia oscura y los núcleos atómicos genera una cadena de fotones o electrones observables.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12interacción materia oscura protónfotones electrones materiales observablescadena de electrones chorro de fotones…Esos son, digamos, los detectores más precisos pero siempre en ese rango, tú eliges un material que sea muy fácil obtener una señal, básicamente con electrones cuando pega el petardazo la partícula de materia oscura contra un nucleón, contra un neutrón o Protón del núcleo del átomo, de hecho se puede explorar la posibilidad de que esa interacción sea dependiente del espín o no; es decir, que haya diferencia entre el golpear a un neutrón o golpear a un protón y entonces se mueve un poquito ese núcleo y claro los electrones que tienen a su alrededor también se mueven y esos electrones pues acaban ese movimiento en ciertos materiales acaba generando una cadenita o de fotones o de electrones que podemos observar. Una cadenita de electrones que acaba produciendo un chorro de fotones. Entonces hay ciertos materiales como el xenón, por ejemplo, en el que podemos ver incluso una doble señal. Una primera señal debido al golpeo y una segunda señal de algún electrón que escapa, que después choca contra uno de los átomos y acaba generando una…
Francis Villatoro comenta sobre un artículo científico que explora la búsqueda de partículas de materia oscura con masas ultraligeras, situándose en un extremo lejano hacia masas más bajas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2partículas acción masas menoresdetectores actuales megaelectronvoltioskiloelectronvoltios partícula materia oscurachocación partícula electron…por la supernova 1987A, la supernova 1A que estuvo ahí en la gran nube de Magallanes y poco más. Es la región entre 10 a la menos 5 y 10.1.000 kiloelectrón voltio y 10 a la menos 5 electrón voltios. Es una ventana en la que hay muy pocos medios para explorar. Entonces, hay un enorme... El otro paper que tenemos, que no sé si lo ha ojeado, que yo me estuve leyendo, es en el extremo todavía, mucho más lejos hacia la baja masa que ya es ultraligera. Para las partículas de tipo acción, pues buscamos masas mucho menores; y este es un extremo así, cercano a la parte, porque ya os digo, con los detectores actuales podemos llegar a los megaelectrónvoltios, pero llegar a los kiloelectrónvoltios es muy difícil; sería el caso de que una partícula de materia oscura chocara contra un electrón. entonces eso no es nada fácil y bueno, yo tengo muchas dudas de que incluso algunos límites de exclusión que se están ofreciendo sean realmente fiables, porque eso es bastante complicado, porque depende mucho del modelo o del tipo de partícula de materia…
Francis Villatoro explica que todas las partículas tienen una longitud de onda típica y que algunas pueden tener tamaños macroscópicos, comparables a objetos cotidianos como centímetros o metros.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17partícula materia oscura interaccionando masa macroscópicabalanza de torsión detectar partículas materia oscuramasas pequeñas en detectores materia oscuratoneladas detector fiables escala masas átomoslongitud de onda típica partículatamaño macroecópico partículas electronvoltiospartícula de materia oscura centimétricoonda de broglie tamaño métrico…de torsión y tengo una estimación de la constante de gravitación universal. Puedo estimar posibles deviaciones de la ley de Newton en intensidad de gravedad débil, versiones de las fuerzas de Yukawa, se pueden hacer muchos experimentos de física fundamental. Claro, ¿eso nos serviría para detectar una partícula de materia oscura? Claro, una partícula de materia oscura interaccionando con una masa macroscópica, eso parece muy complicado y eso en principio suelen ser masas pequeñas. Los detectores que tienen toneladas de detector son mucho más fiables para la escala de masas de los átomos, pero sin embargo hay una cosa muy curiosa. Y es que toda partícula tiene una longitud de onda típica. Las partículas son como ondas que tienen un tamaño típico y resulta que podemos estimar el tamaño de partículas que sea comparable a un tamaño macroecópico y esas partículas tienen este rango de masas, entre 10 a la menos 5 y 10 a las 3 electronvoltios. Estamos hablando de partículas cuya longitud de onda de De Broglie es macroscópica, es de tamaño centimétrico, métrico, milimétrico, o sea, tenemos ahí un rango que es comparable a los objetos macroscópicos; es decir, la partícula de materia oscura, que todos nuestros oyentes se imaginan, una partícula, un puntito, no, una partícula es una onda, una cosa que oscila, que tiene un tamaño. Si esa partícula tiene un tamaño comparable a una bola de un material, pues puede interaccionar con toda la bola. No es una partícula que puntualmente interacciona con un nucleón, con un protón o un neutrón, que son cosas extremadamente pequeñas, sino que su…
Héctor Socas explica que las partículas escalares tienen masas extremadamente bajas, entre 10⁻¹⁵ y 10⁻¹⁹ electronvoltios, lo que implica que sus ondas son de un tamaño planetario.
Habla: Héctor SocasSignificado #10partículas escalares electronvoltiosonda de tamaño planetariopaper anterior ondas macroscópicasfrancis y la escala de la onda…si no, no puedes detectar nada. Entonces supongamos que hay una pequeña interacción que todavía no hemos detectado, por lo pequeña que es, de esas partículas, o sea, del campo, de acoplamiento del campo de la partícula oscura con los del módulo estándar. entonces, resulta que si ese campo a escalar, estamos hablando de masas de entre 10 a la menos 15 y 10 a la menos 19 electronvoltios; la escala de la onda, que decía Francis, que en el caso del paper anterior eran tan ligeras las partículas que la onda era de tamaño de objetos macroscópicos. Aquí que son todavía más ligeras, aquí la onda ya es más que macroscópico; no solo es tamaño humano, sino que es tamaño planetario. Las ondas tendrían tamaño planetario. Y además hay una cosa curiosa: yo no sabía hasta que leí este artículo, no sé si ustedes tienen más información, pero el acoplamiento de estos campos con el espacio-tiempo genera oscilaciones en escalas espaciales de la…