Los científicos están cada vez más cerca de encontrar la quinta fuerza de la naturaleza: por qué cambia todos los paradigmas
Su existencia podría señalar las limitaciones del Modelo Estándar, que, a pesar de su éxito, no explica fenómenos como la materia oscura.
Un equipo internacional liderado por Yu-Dai Tsai, astrofísico del Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL), utilizó datos recopilados durante el seguimiento del asteroide Bennu.
Este fenómeno astronómico, que realizó la recolección de muestras de polvo y rocas en 2023, suscitó un creciente interés no solo por su composición mineral, sino también por su capacidad para ofrecer nuevas perspectivas sobre las leyes fundamentales de la física.
De hecho, los resultados obtenidos sugieren que podría ofrecer indicios sobre la existencia de una quinta fuerza fundamental de la naturaleza, más allá de las cuatro fuerzas actualmente reconocidas: la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuerte y débil.
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La importancia de los asteroides en la física
Los asteroides cercanos a la Tierra, como Bennu, son monitoreados con gran precisión desde su descubrimiento en 1999.
De hecho, estos cuerpos celestes ofrecen oportunidades únicas para estudiar fenómenos físicos en condiciones controladas.
Ahora, gracias a los avances en tecnologías de observación, se obtienen datos ópticos y de radar que permiten a los científicos establecer modelos detallados de sus trayectorias.
La identificación de anomalías en las trayectorias de los asteroides pueden ser claves para desentrañar secretos ocultos y renovar nuestra comprensión del Modelo Estándar de la Física, así como de conceptos como la materia oscura.
¿Qué implicaciones tendría una quinta fuerza de la naturaleza?
La noción de una quinta fuerza fundamental podría tener profundas implicaciones para nuestra comprensión del universo.
Esta fuerza hipotética se postula como una interacción fundamental que aún no hemos detectado de manera concluyente.
Su existencia podría ayudar a explicar ciertos fenómenos observados que no encajan bien dentro del marco del Modelo Estándar, el cual es nuestra teoría más completa sobre las partículas elementales.
De acuerdo con los expertos, si se demuestra la existencia de una quinta fuerza, podría unir las interacciones conocidas en un marco más amplio, posiblemente ofreciendo respuestas a preguntas fundamentales sobre la materia oscura, que se estima constituye aproximadamente el 85% de la masa del universo.
El Caso de Bennu
La trayectoria de Bennu permitió a los científicos establecer límites sobre la posibilidad de una quinta fuerza.
De hecho, el equipo de científico determinó la existencia de partículas intermediarias, como un bosón extremadamente ligero, que podrían ser responsables de esta fuerza extra.
Sunny Vagnozzi, profesor en la Universidad de Trento, comentó que "las estrictas restricciones que hemos logrado se traducen fácilmente en algunos de los límites más estrictos jamás establecidos para las quintas fuerzas de tipo Yukawa".
Las fuerzas de tipo Yukawa, que refieren a interacciones a corta distancia, podrían ser clave para entender cómo operan en el universo.
La búsqueda de materia oscura a través de asteroides
El interés en asteroides como Bennu no es casual; su análisis puede ser una forma eficaz de estudiar la naturaleza de la materia oscura en un contexto controlado.
Para avanzar en esta hipótesis, el equipo de investigación planea enfocar su atención en otro asteroide cercano a la Tierra, Apophis, que pasará relativamente cerca de nuestro planeta en 2029.
Si bien fue inicialmente considerado una amenaza de colisión, los cálculos descartaron esta posibilidad, permitiendo a los científicos centrar su atención en su potencial para ayudar a responder preguntas sobre la física fundamental.
Experimentos en busca de la quinta fuerza: el caso de los muones
La idea de una quinta fuerza de la naturaleza gano impulso en la comunidad científica debido a los resultados de experimentos realizados en el acelerador de partículas Fermilab, donde se analizó el comportamiento de partículas subatómicas conocidas como muones.
En el experimento "g menos dos (g-2)", los científicos lograron que los muones circularan a altas velocidades en un anillo, revelando un comportamiento que contradice las predicciones del Modelo Estándar.
Esto sugiere que podría haber fuerzas desconocidas en juego que afectan a estas partículas.
Los muones son partículas elementales que, a pesar de su fugacidad-solo se desintegran en 2,2 microsegundos-, ofrecen una oportunidad única para conocer la naturaleza de las interacciones subatómicas.
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