La teoría de cuerdas mira a la materia oscura

Dos misterios de nuestro universo son la materia oscura y la energía oscura. La materia oscura es materia invisible que mantiene estrellas juntas en las galaxias. La teoría de cuerdas tiene varias posibilidades para la existencia de la materia oscura.

La teoría de cuerdas proporciona un candidato natural para la materia oscura en partículas supersimétricas, que son necesarios para hacer el trabajo de la teoría, sino que los científicos nunca han observado. Alternativamente, es posible que la materia oscura de alguna manera el resultado de la influencia gravitatoria de branas cercanas.

Probablemente la explicación más simple de la materia oscura sería un vasto mar de partículas supersimétricas que residen dentro de las galaxias, pero no podemos verlos (presumiblemente a causa de algunas propiedades desconocidas de estas nuevas partículas).

La supersimetría implica que toda ciencia de partículas sabe acerca tiene un supercompañero. Los fermiones tienen supercompañeros bosónicas y bosones tienen supercompañeros fermiónicos. De hecho, un candidato popular a la materia oscura que falta es la photino, el supercompañero del fotón.

Una simulación por ordenador, publicado en la revista Carácter en noviembre de 2008, ofrece uno de los medios posibles de probar esta idea. La simulación, realizado por el grupo de investigación de Virgo consorcio internacional, sugiere que la materia oscura en el halo de la Vía Láctea debe producir niveles detectables de rayos gamma. Esta simulación indica una dirección para empezar a buscar este tipo de signos reveladores, por lo menos.

Otro posible candidato materia oscura proviene de los diversos escenarios del mundo branas. Aunque los detalles aún tienen que ser resueltos, es posible que haya branas que se solapan con nuestro propio 3-brana.

Tal vez donde tenemos galaxias, hay objetos gravitacionales que se extienden a otras branas. Debido a la gravedad es la única fuerza que puede interactuar a través de las membranas, es posible que estas hiper-dimensional objetos crean añaden gravedad dentro de nuestro propio 3-brana.

Por último, las teorías de cuerdas 4-dimensionales presente otra posibilidad, ya que requieren no sólo la supersimetría, pero un gran número de familias de partículas más allá de los electrones, muones, tau y familias en nuestro actual Modelo Estándar. Llevar la teoría de cuerdas a cuatro dimensiones parece expandirse en gran medida el número de partículas que los físicos se esperaría encontrar en el universo, y (si es que existen) estos podrían explicar la materia oscura.




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