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Partículas acción masas menores
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 #1
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 VillatoroPalabras #13colisiones materia oscura átomosmasa partícula giga electronvoltioátomo hidrógeno giga electronvoltiointeracciones electrones mega electronvoltiospetardazo efecto retroceso núcleo…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 qué ocurre con la búsqueda de materia oscura en regiones de menor masa y cómo se pueden utilizar fenómenos astrofísicos para investigar.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20 · Palabras #2partícula de materia oscura menorfenómenos astrofísicos para investigarmateria oscura y dinámica estelar…que escapa, que después choca contra uno de los átomos y acaba generando una segunda señal; y eso me permite identificar tridimensionalmente dónde ha ocurrido y características de la interacción. Entonces, todo eso se ha estado buscando en esa región. pero ¿qué pasa en otras regiones? ¿Qué pasa en regiones de menor masa? Pues las regiones de menor masa es bastante probable que la partícula de materia oscura sea una partícula de menor masa que lo que es la masa de un átomo. Están muy poco explorados, tenemos algunas ventanas, podemos usar algunos fenómenos astrofísicos porque si la materia oscura estuviera en el centro de las estrellas modifica su dinámica. Alrededor de los agujeros negros también puede modificar lo que pasa en el entorno; hay pequeños efectos, y eso me da como pequeñas ventanas en las que con cierta región puedo más o menos. Debemos considerar la posibilidad de excluir que haya materia oscura…
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 #1partículas 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 reflexiona sobre la posibilidad de utilizar una balanza de torsión para detectar partículas de materia oscura e interacciones con masas macroscópicas, señalando que esto parece complicado y generalmente involucra masas pequeñas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8partícula 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…
Francis Villatoro explica cómo una esfera hueca puede tener la misma masa que una esfera sólida, pero generar un golpe diferente al interactuar con partículas debido a su longitud de onda.
Habla: Francis VillatoroPalabras #15esfera hueca y longitud de ondamasa esfera sólida vs esfera huecacasquete radio interior exterior…de torsión que tenga dos masas, que tengan la misma masa, es decir, la cantidad de materia que hay en esos dos objetos sea la misma, pero que de alguna manera el golpe de una onda con un tamaño comparable a esas dos esferas, comparable a esa esfera, sea. diferente. ¿Cómo yo hago que en una esfera, si la longitud de onda de la partícula es un poquito más pequeña que el diámetro de la esfera, el golpe sea menor que cuando tengo una esfera completamente sólida? Pues con una esfera hueca. Si yo tengo una esfera hueca, obviamente tiene la misma masa que la esfera sólida; la esfera hueca es un casquete, un casquete es un radio interior, todo vacío por dentro y un radio exterior, y esa bola hueca tendrá que ser de mayor tamaño si es del mismo material para evitar que haya diferencias entre materiales, etc. Pongo dos bolas del mismo material, una hueca, la otra sólida; la sólida será de menor tamaño, las dos tienen exactamente la misma masa y lo ponemos en una balanza. De torsión. Entonces, cuando incidan partículas cuya longitud de onda sea un poco más pequeña que el diámetro de la bola, la colisión con la bola sólida será diferente a la colisión con la bola hueca. Porque con la bola hueca, esa onda que incide sobre la…
Francis Villatoro explica las características de las WIMPs, partículas masivas que interactúan débilmente con protones y neutrones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7wimps interactúan con protonesinteracción débil escala débilpartículas masivas interaccionan quarksfrancis villatoro explica wimps…Entonces, bueno, la mayor parte de los trabajos se enfocan en los WIMPs, las partículas masivas, pero nadie te dice que no puede haber partículas mucho más ligeras que sean de las que esté hecha la materia oscura, así que hay que explorarlo un poco todo. WIMPs son partículas masivas que interaccionan débilmente, es decir, que interaccionan en la escala débil, es decir, que interaccionan contra protones y neutrones gracias a que interaccionan contra quarks Entonces interacciones en un rango parecido a lo que es la interacción débil y eso es lo que hemos estado explorando El trabajo del que vamos a hablar ahora ha sido desarrollado por un equipo internacional con investigadores que incluyen a Melissa Fieldsinger y colaboradores y se publicó en Physical Review Letters; son sobre todo de un instituto en Alemania que se llama el…
Héctor Socas explica el concepto de materia oscura escalar ultraligera, relacionándola con campos y partículas de spin 0 similares al bosón de Higgs.
Habla: Héctor SocasSignificado #4 · Palabras #7materia oscura escalar ultraligerapartículas spin 0 bosón higgsfrancis y partículas tipo acciónmasas pequeñas electronvoltiosmasa comparada con neutrinoneutrino electron voltio cota superior…son campos, he leído por ahí, espinoriales, no sé yo si se suele decir así, pero bueno. y bueno, todo esto lo que nos indica es cómo se transforman ante transformaciones de Lorentz, entonces eso es lo que todo esto, estaba explicando porque aquí se habla de Materia oscura escalar ultraligera, entonces lo de escalar quiere decir eso, que es un campo; estamos estudiando partículas de spin 0, algo parecido al bosón de Higgs, un campo escalar y ultraligera porque los rangos a los que es sensible esta técnica es lo que se llaman partículas de tipo acción, que serían no acciones. Esto lo ha comentado Francis alguna vez, que las acciones prácticamente están descartadas, pero partículas tipo acción sí que podrían ser candidatos y tienen masas muy pequeñas del orden de 10 a la menos 15 a 10 a la menos 22 electronvoltios, o sea, 20 órdenes de magnitud más ligeras que un electrón, o sea, pensemos lo que es eso. Esto es muchos órdenes de magnitud más ligera que un neutrino, ¿no? Si mira, el neutrino es cero como un electrón voltio, como cota superior, ¿no? Entonces estamos hablando de partículas que son billones y billones de, o sea, billones de billones de veces más ligeras que un neutrino, de ahí lo de ultraligera, ¿no? ¿Pueden existir partículas así? No tenemos ni idea; en el modelo estándar parece que no, pero como no sabemos lo que es la materia oscura, habrá que mirar también, como el borracho que andaba buscando las llaves. Hay que recordar una cosa importante antes de que se anunció el descubrimiento…
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…