¿Es el modo Axial Higgs una explicación para la materia oscura?
Alrededor del 94 por ciento del universo no es materia detectable y el universo se está expandiendo. Esos dos hechos por sí solos son la forma en que los científicos reconocen que la gravedad, tal como la conocemos, no funciona a gran escala.
Tampoco funciona en los muy pequeños. Varios fragmentos de especulación, hipótesis y ciencia ficción han tratado de dar cuenta de los efectos macro y se agrupan bajo términos generales genéricos como «materia oscura» y «energía oscura», pero la física experimental lleva la carga de convertir la ciencia de la fantasía en realidad. Un nuevo artículo ha dado un paso más hacia la comprensión de la excitación cuántica conocida como modo axial de Higgs, que a diferencia del bosón de Higgs tiene un momento magnético. No hay fin a las afirmaciones teóricas sobre un modo de Higgs axial, pero la realidad ha sido más esquiva.
Un nuevo experimento hizo progresos sin un colisionador de $ 10 mil millones. Los investigadores utilizaron RTe3, tritellurida de tierras raras, un material bien estudiado que se puede examinar a temperatura ambiente en un formato experimental de «mesa». Hay desafíos en ese enfoque. RTe3 solo tiene propiedades que imitan la teoría que produce el modo axial de Higgs, pero las partículas de Higgs sufren un acoplamiento débil con las sondas experimentales, como los haces de luz. Es por eso que se necesitan configuraciones experimentales complejas que incluyen imanes enormes y láseres de alta potencia mientras se enfrían las muestras a temperaturas extremadamente frías.
Los autores creen que lo hicieron utilizando la dispersión de la luz y la elección de un simulador cuántico que imitaba las propiedades deseadas del material de estudio; un compuesto conocido desde hace mucho tiempo por poseer una «onda de densidad de carga», un estado en el que los electrones se autoorganizan con una densidad que es periódica en el espacio.
La teoría fundamental de esta onda imita los componentes del modelo estándar de la física de partículas, pero la onda de densidad de carga es distinta porque surge muy por encima de la temperatura ambiente e implica la modulación tanto de la densidad de carga como de las órbitas atómicas. Esto permite que el bosón de Higgs asociado con esta onda de densidad de carga tenga componentes adicionales, a saber, podría ser axial, lo que significa que contiene un momento angular.
La dispersión de luz, donde un láser brilla sobre el material y puede cambiar de color así como la polarización, es un indicador porque el cambio de color resulta de la luz que crea el bosón de Higgs en el material, mientras que la polarización es sensible a los componentes de simetría de la partícula
Además, mediante la elección adecuada de la polarización incidente y saliente, la partícula podría crearse con diferentes componentes, como un magnetismo ausente o un componente apuntando hacia arriba. Aprovechando un aspecto fundamental de la mecánica cuántica, utilizaron el hecho de que para una configuración, estos componentes se cancelan. Para una configuración diferente agregan.
