Entendendo a matéria escura: os axions

Muitos de vocês provavelmente compreendem os conceitos básicos de um tipo indescritível de matéria chamada matéria escura, algo que é necessário para explicar diversas características anômalas do universo. As características mais proeminentes que a matéria escura explica são as lentes gravitacionais e a grande formação da estrutura observável na radiação cósmica de fundo. O ambíguo termo matéria “escura” reflete a nossa incapacidade de descobrir o que esta matéria é. No entanto, temos algumas ideias sobre do que esta forma de matéria poderia ser feita. Uma dessas partículas hipotéticas é chamada axion. Às vezes chamadas de neutrinos estéreis, essas partículas certamente não são uma ideia nova no campo da física de partículas.

 

O áxion foi proposto pela primeira vez em 1977. Estas partículas são descritas como sem rotação e sem carga. Além disso, elas interagem sensivelmente com a força forte e fraca, e têm uma massa magra (consideravelmente menor que a de um elétron). Saber o que constitui exatamente a matéria escura é bastante importante para a cosmologia, considerando que mais de 80% da matéria do universo é formada de matéria escura. Então, vamos dar um olhar mais aprofundada nos axions. Essa ideia vem de um experimento de 2004 envolvendo a junção S/ N/S de Josephson. Esta configuração é, basicamente, um circuito de dois supercondutores, separados por uma junção de metal fina e ligados a um sensor.

 

Os sinais elétricos não encontram resistência no material supercondutor até que brevemente viajam através de um metal fino, que está conectado ao sensor. Durante o experimento, os pesquisadores detectaram um inexplicável ruído de fundo. Recentemente, um físico teórico chamado Christian Beck fez uma previsão surpreendente: A matéria escura, na forma de axions, pode ser detectada nestes pequenos detectores, passando por estas configurações de junção S/N/S. De acordo com suas pesquisas, estes axions podem se condensar juntos, como condensados ​​de Bose-Einstein. Isto pode deixar um sinal detectável nas junções metálicas.

 

E de volta a 2004, a equipe que trabalhava no experimento pode ter detectado, sem saber, sinais de matéria escura em forma de axions (o estranho ruído de fundo). Beck calculou que, se isso fosse verdade, axions teriam que ter uma massa de 4 bilionésimos de um elétron. Em última análise, as experiências futuras irão nos dizer se essa previsão é verdadeira. Nesse meio tempo, devido à sua massa leve, é provável que os axions podem não ser a única forma de partícula de matéria escura. Então eu lhe pergunto o seguinte: você acha que esses axions, ou a matéria escura em geral, existe em nosso universo? Ou você é a favor de uma teoria modificada da gravidade?

Fonte: Mistérios do Mundo

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