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5/1/07 - DJ:

Rastreando la materia oscura


Enterrados a gran profundidad bajo tierra, en el pozo de una mina en Minesota, se encuentran los medios empleados por el proyecto de Búsqueda Criogénica de la Materia Oscura II (CDMS II por sus siglas en inglés). Los principales directivos del proyecto son Dan Bauer, científico del Fermilab, Dan Akerib, de la Case Western Reserve University, y el físico Blas Cabrera, de la Universidad de Stanford. Como colaboradores, hay un equipo de 46 científicos de 13 instituciones.
Vía La Flecha


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El sistema, el de mayor sensibilidad del mundo para este tipo de labor, tiene como objetivo detectar las exóticas partículas llamadas WIMPS (por las siglas en inglés de Partículas Masivas de Interacción Débil), que son una de las más prometedoras suposiciones de los científicos sobre lo que constituye la materia oscura. Otras opciones incluyen a los neutrinos, a las partículas teóricas llamadas axiones, o incluso la materia normal como la presente en los agujeros negros y en las enanas marrones que carecen del brillo necesario para su detección a grandes distancias.

Se piensa que las WIMPS son de carga neutra y con una masa de más de 100 veces la de un protón. Por el momento, estas partículas elementales existen sólo en la teoría y nunca se han observado. Los científicos piensan que no las han encontrado todavía porque son muy difíciles de capturar. Las WIMPS no interactúan apenas con la materia normal; las tímidas partículas pasan directamente a través de nuestros cuerpos y de la Tierra sin dispersarse. Pero el objetivo del CDMS II es atraparlas en una rara colisión con los átomos de los detectores especiales construidos para el proyecto.

Los detectores están ocultos bajo capas de tierra en la mina Soudan en Minesota, para protegerlos de los rayos cósmicos y otras partículas que podrían chocar contra ellos y ser confundidos con materia oscura. De hecho, buena parte de los esfuerzos de los científicos que trabajan en el CDMS II consiste en escudar sus instrumentos tanto como sea posible para que sobre ellos no incida nada excepto WIMPS, y desarrollar sistemas sofisticados para diferenciar entre la materia oscura y las partículas más comunes.

El sistema necesita operar a 50 milésimas de grado sobre el cero absoluto. Los detectores están hechos de cristales sólidos de silicio y germanio, formando una retícula perfecta. Si los WIMPS chocan con ellos, vibrarán y emitirán diminutos paquetes de calor llamados fonones. Cuando los fonones llegan a la superficie de los detectores, provocan un cambio en una capa muy sensible de tungsteno, que los investigadores pueden registrar. Un segundo circuito en el otro lado del detector mide los iones, partículas cargadas que se emitirían en una colisión entre un WIMP y un átomo en el detector.



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