Evidência de um bóson escuro que une a galáxia possivelmente foi encontrada
Duas pesquisas experimentais em busca de pistas de uma partícula — o bóson escuro — que evita que galáxias inteiras se separem foram publicadas com certos resultados que se contradizem. Um deles saiu de mãos vazias, e o outro nos impulsiona a continuar na busca.
Os bósons escuros são candidatos à matéria escura com base em partículas portadoras de força que, na realidade, não possuem muita força.
Ao contrário dos bósons costumeiros, como os fótons que ligam as moléculas e os glúons que mantêm os núcleos atômicos unidos, uma troca de bósons escuros pouco afetaria seus arredores.
Se eles existissem, por outro lado, sua energia coletiva poderia ser responsável por formar a matéria escura: a massa excedente indetectável que fornece a gravidade extra necessária para manter nosso Universo de estrelas em suas formações familiares.
Infelizmente, a presença de tais bósons seria tão detectável quanto um sussurro durante um temporal. Para um físico, no entanto, um murmúrio pode ser suficiente para ainda ser perceptível, se o experimento certo for elaborado.
O experimento em busca do bóson escuro
Os dois estudos — um liderado por pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT, dos EUA), o outro pela Aarhus University, na Dinamarca — buscaram alterações diferenças sutis na posição de um elétron em um isótopo conforme ele saltava entre os níveis de energia. Se o elétron oscilasse, isso poderia ser sinal de um cutucão de um bóson escuro.
O bóson escuro, em teoria, viria de uma interação entre o elétron em órbita e os quarks que formam os nêutrons no núcleo do átomo.
A equipe liderada pelo MIT usou um punhado de isótopos de itérbio para seu experimento, enquanto o cálcio foi o elemento utilizado pela equipe da Universidade de Aarhus.
Os dois experimentos alinharam seus dados em um tipo de gráfico específico para medir esses tipos de movimentos em isótopos. Embora o experimento baseado em cálcio tenha aparecido conforme previsto, o gráfico de itérbio estava desativado, com um desvio estatisticamente significativo na linearidade do gráfico.
A única maneira de confirmar o bóson escuro
Isso não seria motivo para comemorar. Por um lado, embora um bóson pudesse explicar os números, o mesmo poderia acontecer com uma diferença na maneira como eles realizam os cálculos, um tipo de correção chamado de deslocamento quadrático de campo.
Exatamente a causa um experimento ter observado algo estranho e o outro não haver descoberto nada, também precisa de uma explicação.
Como sempre, precisamos de mais dados. Muito mais. Mas descobrir exatamente o que constitui mais de um quarto do Universo é uma das maiores questões da ciência, portanto, qualquer pista em potencial será entusiasticamente investigada.
Adicionar novos tipos de partículas portadoras de força ao Modelo Padrão não é impossível na física, mas encontrar uma seria uma notícia espetacular.
Mais informações:
- Improved Isotope-Shift-Based Bounds on Bosons beyond the Standard Model through Measurements of the 2 D 3 / 2 − 2 D 5 / 2 Interval in Ca +
- Evidence for Nonlinear Isotope Shift in Yb+ Search for New Boson
- Physicists May Have The First Experimental Evidence of a New Type of Dark Boson
