Los datos recopilados por COS sugieren que los filamentos intergalácticos cósmicos son más calientes que las predicciones de las simulaciones hidrodinámicas del modelo estándar de formación de estructuras.
«Dado que los fotones oscuros podrían convertirse en fotones de baja frecuencia y calentar las estructuras cósmicas», explican los científicos, «bien podrían explicar la información experimental». El estudio ha sido realizado por investigadores de SISSA en colaboración con investigadores de las universidades de Tel Aviv, Nottingham y Nueva York.
«Los fotones oscuros son nuevas partículas hipotéticas que son los portadores de fuerza de una nueva fuerza en el sector oscuro, muy parecido a cómo el fotón es el portador de fuerza del electromagnetismo», los autores James S. Bolton (Universidad de Notitngham), Andrea Caputo (CERN y la Universidad de Tel Aviv), Hongwan Liu (Universidad de Nueva York) y Matteo Viel (SISSA) explican.
«Sin embargo, a diferencia del fotón, pueden tener masa. En particular, el fotón oscuro ultraligero, con una masa tan pequeña como veinte órdenes de magnitud menor que la del electrón, es un buen candidato para la materia oscura».
Matteo Viel explica: «Por lo general, los filamentos cósmicos se han utilizado para investigar las propiedades de la materia oscura a pequeña escala , mientras que en este caso hemos utilizado por primera vez los datos del medio intergaláctico de bajo corrimiento al rojo como calorímetro, para comprobar si todos los procesos de calentamiento que somos conscientes son suficientes para reproducir los datos. Encontramos que no es así: falta algo, que modelamos como una contribución producida por el fotón oscuro».
Se dice comúnmente que la materia existe en cuatro estados (o fases ): sólido, líquido, gas y plasma. Sin embargo, los avances en las técnicas experimentales han dado cuenta de otras fases, anteriormente solo construcciones teóricas, como los condensados de Bose-Einstein y los condensados fermiónicos. Un enfoque en una visión de partículas elementales de la materia también conduce a nuevas fases de la materia, como el plasma de quarks y gluones.
El trabajo identificó la masa y la mezcla del fotón oscuro con el fotón del modelo estándar necesario para reconciliar la discrepancia entre las observaciones y la simulación; este esfuerzo podría impulsar más investigaciones teóricas y de observación para explorar la emocionante posibilidad de que el fotón oscuro pueda constituir la materia oscura.
Referencias:
SISSA 2022. Scientists find new hints that dark matter could be made up of dark photons. (Press Release)
Fuente de TenemosNoticias.com: www.muyinteresante.es
Publicado el: 2023-01-21 17:00:00
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