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    Detectores de ondas gravitacionales para buscar materia oscura

    Cielo con estrellas. Crédito:Felix Mittermeier, Pexels.com

    Los detectores de ondas gravitacionales podrían detectar mucho más que ondas gravitacionales. Según un nuevo estudio, también podrían detectar potencialmente la materia oscura, si la materia oscura está compuesta por un tipo particular de partícula llamado "fotón oscuro". En el futuro, Los científicos del LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser) planean implementar una búsqueda de fotones oscuros, que incluirá ciertas regiones previamente inexploradas del espacio de parámetros de fotones oscuros.

    Un equipo de físicos Aaron Pierce, Keith Riles, y Yue Zhao de la Universidad de Michigan, han informado de su propuesta de utilizar detectores de ondas gravitacionales para buscar materia oscura en un artículo reciente publicado en Cartas de revisión física .

    "Esta propuesta une muy bien el campo recién nacido de la astronomía de ondas gravitacionales con el de la física de partículas, "Zhao dijo Phys.org . "Sin modificaciones, un detector de ondas gravitacionales se puede utilizar como un detector directo de materia oscura muy sensible, con el potencial de un descubrimiento cinco sigma de materia oscura ".

    Como explican los físicos en su artículo, si los fotones oscuros tienen una masa muy clara, entonces se puede considerar que se comportan como un campo de fondo oscilante, con la frecuencia de oscilación determinada por su masa. Los detectores de ondas gravitacionales podrían detectar potencialmente estas oscilaciones porque las oscilaciones pueden afectar a los objetos de prueba colocados en los detectores de ondas gravitacionales. Por ejemplo, si dos objetos de prueba ubicados en diferentes posiciones en el detector experimentan diferentes desplazamientos, esta diferencia puede deberse a la fase relativa de las oscilaciones del campo de fotones oscuros en estas diferentes posiciones.

    Los físicos esperan que ambos presenten detectores de ondas gravitacionales basados ​​en la Tierra como LIGO, así como futuros detectores de ondas gravitacionales basados ​​en el espacio como LISA (Antena espacial de interferómetro láser), tendrá la capacidad de buscar materia oscura de fotones oscuros. El uso de más de un detector permitiría una verificación cruzada y una mejor sensibilidad.

    En el futuro, los científicos planean trabajar en el desarrollo del nuevo método de búsqueda de materia oscura y determinar exactamente qué tipo de señal recibiría un detector de ondas gravitacionales si hubiera un fotón oscuro cerca.

    "Planeamos llevar este trabajo mucho más allá de una propuesta teórica, "Dijo Zhao." Primero, planeamos llevar a cabo el análisis de datos utilizando un modelo de señal simplificado y un algoritmo de búsqueda sencillo. Luego, refinaremos gradualmente nuestro método de búsqueda e incluiremos una simulación detallada de la señal y la respuesta del detector ".

    © 2018 Phys.org

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