¿Podrían los neutrinos explicar la materia oscura?

Richard Goering

Celebración del Centenario, Colorado


Los neutrinos, tal como los entienden los físicos, no pueden representar la materia oscura. El modelo estándar explica cómo los bloques de construcción básicos, las partículas elementales, y tres de las cuatro fuerzas conocidas crearon el universo. Las partículas elementales son partículas subatómicas que no consisten en ninguna otra partícula; Los electrones son un ejemplo, al igual que los neutrinos.

Lo que excluye a los neutrinos de la carrera de la materia oscura es que se consideran partículas «calientes» en el Modelo Estándar, lo que significa que viajan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Para que una partícula represente la materia oscura, debe ser «fría» o de movimiento lento en comparación con la luz.

El papel principal de la materia oscura en la formación del universo fue aglomerarse en grandes masas cuya gravedad atrajo luego la materia regular y formó las estructuras a gran escala del universo. Si la materia oscura estuviera caliente, las partículas se habrían estado moviendo demasiado rápido para formar estos grupos, lo que significa que no habría galaxias (al menos no en las escalas que observamos). Todavía estamos observando estos grupos de materia oscura, o halos de materia oscura, que rodean las galaxias.

Otro aspecto de los neutrinos que los descarta como candidatos a materia oscura es que no son verdaderamente invisibles, al menos no como los físicos los definen. Cuando un científico habla de una partícula invisible, por lo general significa que nunca se ha observado una colisión con otra partícula. Pero los investigadores han visto cómo los neutrinos interactúan con otras partículas a través de la fuerza débil.

Con suerte, la materia oscura no es completamente invisible; de lo contrario, nunca podríamos conocerlo directamente «viéndolo». Y dado que se ha confirmado que la materia oscura interactúa gravitacionalmente, los astrónomos y los físicos de partículas esperan que aún se vean algunas interacciones fuertemente reprimidas.

Kaliroe Pappas

Estudiante de doctorado, Laboratorio de Ciencias Nucleares, MIT, Cambridge, Massachusetts




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