Físicos simulan un magnetar en pos de la materia oscura

Los axiones son partículas elementales hipotéticas que se cree están entre las más ligeras en el universo: alrededor de una trillonésima del tamaño de un protón. Estas partículas ultraligeras son prácticamente invisibles; sin embargo, si existen, los axiones y otras partículas no observadas aún pueden constituir el 80 por ciento de la materia en el universo, en forma de materia oscura.

En un artículo publicado en línea en la revista Physical Review Letters, el equipo del Massachusetts Institute of Technology (MIT) propone un experimento para detectar axiones mediante la simulación de un fenómeno astrofísico extremo conocido como magnetar: un tipo de estrella de neutrones que genera un campo magnético inmensamente poderoso.

Los físicos razonaron que, en presencia de un axión, un enorme campo magnético tal debe oscilar ligeramente, produciendo un segundo, campo magnético mucho más pequeño, a modo de firma del propio axión.

El equipo está formado por el profesor de Física Jesse Thaler, y los investigadores Benjamin Safdi y Yonatan Kahn. Juntos, diseñaron un experimento para recrear la física de un magnetar en un entorno de laboratorio, utilizando la tecnología de imágenes por resonancia magnética (MRI).

El núcleo del experimento, que ha sido llamado ABRACADABRA (A Broadband/Resonant Approach to Cosmic Axion Detection with an Amplifying B-field Ring Apparatus), consiste en una serie de bobinas magnéticas, dispuestas en la forma de un toroide, que luego es recubierto por una capa de metal superconductor y se mantiene refrigerado a temperaturas justo por encima del cero absoluto, para minimizar el ruido externo. Los científicos planean utilizar un magnetómetro de alta sensibilidad, colocado en el interior del agujero del toroide, para detectar cualquier signo de influencia de los axiones.

"Los axiones son partículas muy extrañas, contrarias a la intuición," dice Thaler. "Son extremadamente ligeras, con interacciones débiles, y sin embargo, pueden dominar el presupuesto de la materia del universo y ser cinco veces más abundantes en masa que la materia ordinaria".