La teoría de la física sugiere que el universo está compuesto en gran parte por un tipo de materia que no emite, absorber o reflejar la luz, y por lo tanto no se puede observar usando métodos de detección convencionales. Este tipo de materia, referido como materia oscura, hasta ahora nunca se ha observado o detectado experimentalmente.

La detección de materia oscura ha demostrado hasta ahora ser un desafío increíble, sin embargo, podría ser mucho más fácil si este tipo de materia se concentrara en objetos macroscópicos. De hecho, algunos físicos han sugerido que la materia oscura, o al menos un componente clave de la misma, puede estar formado por objetos oscuros compactos (CDO), que se supone que exhiben pequeñas interacciones no gravitacionales con la materia normal.

Charles Horowitz y Rudolf Widmer-Schnidrig, dos investigadores de la Universidad de Indiana y el Observatorio de la Selva Negra (BFO) en Alemania, respectivamente, Recientemente han llevado a cabo un estudio que investiga el uso de gravímetros para buscar objetos compactos de materia oscura (CDO) dentro de la Tierra. Su papel publicado en Cartas de revisión física , destaca el potencial del uso de gravímetros superconductores en la búsqueda en curso de materia oscura.

"Gran parte del universo está hecho de materia oscura desconocida, ", Dijo Horowitz a Phys.org." En nuestro trabajo anterior, buscamos grupos de materia oscura, que llamamos objetos oscuros compactos, CDO, en estrellas de neutrones o en el sol. Dado que la materia oscura puede interactuar muy débilmente con la materia normal, puede moverse dentro de los cuerpos normales de una manera que la materia convencional no puede ".

La teoría de la astrofísica sugiere que la materia oscura tiene interacciones gravitacionales con la materia normal. La búsqueda de CDO utilizando herramientas que puedan detectar diferencias en las fuerzas gravitacionales entre una ubicación y otra parece, por tanto, una opción prometedora.

Teniendo esto en cuenta, Horowitz y Widmer-Schnidrig se propusieron investigar el potencial de buscar CDO utilizando gravímetros, Dispositivos altamente sensibles que pueden medir la aceleración que resulta de la gravedad con notable precisión. En la tierra, la aceleración debida a la gravedad es aproximadamente g (t) =9,8 m / s ² , mientras que un gravímetro puede medir cambios en este número en el decimosegundo dígito hasta aproximadamente 12 dígitos (con una precisión de una parte por trillón).

"La gravedad de un CDO cambiará ligeramente el valor de g a medida que el CDO se acerque o se aleje del gravímetro, ", Dijo Horowitz." Buscamos una dependencia temporal de g (t) que cambie con el período de 55 minutos de la órbita del CDO dentro de la Tierra ".

Horowitz y Widmer-Schnidrig calcularon que el CDO moviéndose en el núcleo interno de la Tierra tendría un período orbital de casi 55 minutos, y produciría una señal dependiente del tiempo en un gravímetro. Los datos que recopilaron utilizando gravímetros superconductores, sin embargo, descarta la presencia de tales objetos dentro del núcleo de la Tierra, a menos que estos objetos tengan una masa extremadamente baja o un radio orbital pequeño.

En el futuro, a los investigadores les gustaría repetir su estudio utilizando gravímetros con una mayor sensibilidad o centrándose en otros cuerpos celestes. Su trabajo también podría inspirar a los físicos de otras instituciones de todo el mundo a realizar experimentos similares utilizando gravímetros.

"Hemos mostrado cómo utilizar la sensibilidad de los gravímetros para sondear una posible forma de materia oscura, "Dijo Horowitz." Demostramos que tales objetos no se mueven dentro de la Tierra a menos que su masa o radio orbital sea muy pequeño. En nuestro trabajo futuro, planeamos intentar mejorar la sensibilidad de nuestra búsqueda y posiblemente buscar CDO en otros cuerpos del sistema solar ".

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