Un profesor que estudia la tierra y otro que estudia el espacio se unieron en la búsqueda de detectar y definir la materia oscura. Están un paso más cerca. Utilizando 16 años de datos de archivo de satélites GPS que orbitan la Tierra, la Universidad de Nevada, Equipo de Reno, Andrei Derevianko y Geoff Blewitt en la Facultad de Ciencias, buscó grupos de materia oscura en forma de paredes o burbujas y que se extendieran mucho más allá de las órbitas del GPS, el sistema solar y más allá.

Se acaba de publicar un artículo científico sobre el trabajo del equipo en la revista. Comunicaciones de la naturaleza y justo a tiempo para el Día de la Materia Oscura, 31 de octubre. La materia oscura constituye el 85 por ciento de toda la materia del universo. Si bien existen múltiples evidencias astrofísicas de materia oscura, su naturaleza sigue siendo un gran misterio. Se han planteado la hipótesis de muchas formas de materia oscura, de ellos es que esta forma de materia oscura, que surgen de campos cuánticos ultraligeros, formaría objetos macroscópicos.

"Estamos un paso más cerca de descubrir cómo detectar la materia oscura, y, en última instancia, para definir con mayor precisión qué es, qué tipo de partícula es ", dijo Derevianko." Al extraer estos datos de archivo, no encontramos evidencia de paredes de dominio de materia oscura ultraligera en nuestro nivel de sensibilidad actual. Sin embargo, esta búsqueda descarta una vasta región de posibilidades para este tipo de modelos de materia oscura ".

El equipo se centró en campos ultraligeros que podrían causar variaciones en las constantes fundamentales de la naturaleza, como masas de electrones y quarks y cargas eléctricas. Las variaciones podrían provocar cambios en los niveles de energía atómica, que puede medirse controlando las frecuencias atómicas. Ahí es donde entran los satélites GPS. La navegación del sistema de posicionamiento global se basa en señales de sincronización de precisión proporcionadas por relojes atómicos.

"Geoff ha estado usando los relojes atómicos de los satélites GPS en su trabajo geodésico:midiendo la elevación de las placas tectónicas, la forma de la tierra, terremotos, niveles globales del mar, por lo que está familiarizado con la precisión del sistema, "Dijo Derevianko." He trabajado en el diseño de relojes atómicos más precisos. Nos dimos cuenta de que el sistema GPS podría usarse para detectar escuchar la materia oscura que nos atraviesa.

"En lugar de gastar miles de millones de dólares para eliminar algunos modelos plausibles de materia oscura, reutilizamos estas herramientas comunes (relojes atómicos GPS) que usamos todos los días para hacer lo básico, ciencia fundamental para buscar las respuestas a este gran misterio:para diseñar nuestro propio detector de materia oscura del tamaño de un planeta ".

Acelerando por la galaxia

La Tierra atraviesa el halo de materia oscura de la Vía Láctea a 300 kilómetros por segundo o una milésima de la velocidad de la luz. Y se estima que los grupos de materia oscura tardan 3 minutos en cruzar la constelación del GPS.

"Es como una pared que se mueve a través de una red de relojes que provoca una ola de fallos de reloj atómico que se propaga a través del sistema GPS a velocidades galácticas, "Derevianko, profesor de física cuántica, dijo. "La idea es que cuando el grupo se superpone con nosotros, tira de las masas de partículas y las fuerzas que actúan entre las partículas. Eso sí, este tirón es muy débil de lo contrario lo habríamos notado. Sin embargo, Los dispositivos ultrasensibles como los relojes atómicos podrían ser sensibles a tales tirones ".

Buscaron los patrones predichos de fallas en el reloj, como la tierra, y los satélites, se movió a través del halo de materia oscura en la galaxia. Los datos provienen de los 32 satélites en el 31, Red GPS de 000 millas de ancho y equipo GPS terrestre, cada 30 segundos durante 16 años. El equipo utilizó datos de fuentes de todo el mundo y, en particular, del Laboratorio de Propulsión a Chorro.

"Lo que buscamos fueron grupos de materia oscura en forma de paredes, utilizando un modelo que, si existe, tendría colisiones que se evidencian en irregularidades en las señales del reloj atómico, "Benjamin Roberts, asociado postdoctoral y autor principal del artículo de Nature, dijo. "Si bien no hay evidencia definitiva después de analizar 16 años de datos, podría ser que la interacción sea más débil o que los defectos se crucen con la Tierra con menos frecuencia. Algunos marcadores indican que posiblemente podría tratarse de un defecto menor ".