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Una forma inusual de átomo de cesio está ayudando a un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Queensland a desenmascarar partículas desconocidas que componen el Universo.
La doctora Jacinda Ginges, de la Facultad de Matemáticas y Física, afirmó que este átomo inusual, compuesto por un átomo de cesio ordinario y una partícula elemental llamada muón, puede resultar esencial para comprender mejor los componentes fundamentales del Universo.
«Nuestro Universo sigue siendo un misterio. Las observaciones astrofísicas y cosmológicas han demostrado que la materia que conocemos -comúnmente denominada partículas del ‘Modelo Estándar’ en física- constituye sólo el cinco por ciento del contenido de materia y energía del Universo», afirma Ginges en un comunicado.
«La mayor parte de la materia es ‘oscura’, y actualmente no conocemos ninguna partícula o interacción dentro del Modelo Estándar que la explique.
«La búsqueda de partículas de materia oscura se encuentra en la vanguardia de la investigación en física de partículas, y nuestro trabajo con el cesio podría resultar esencial para resolver este misterio».
El trabajo también podría mejorar algún día la tecnología. «La física atómica desempeña un papel fundamental en tecnologías que utilizamos a diario, como la navegación con el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), y la teoría atómica seguirá siendo importante en el avance de nuevas tecnologías cuánticas basadas en átomos», explica Ginges.
Gracias a la investigación teórica, Ginges y su equipo han mejorado la comprensión de la estructura magnética del núcleo del cesio, sus efectos en el cesio atómico y los efectos del extraño y maravilloso muón. Un muón es básicamente un electrón pesado, 200 veces más masivo, que orbita alrededor del núcleo 200 veces más cerca que los electrones. Por eso puede captar detalles de la estructura del núcleo».
«Suena complicado, pero en pocas palabras, este trabajo ayudará a mejorar los cálculos de la teoría atómica que se utilizan en la búsqueda de nuevas partículas», añadió.
Los investigadores afirman que el nuevo enfoque puede ofrecer una mayor sensibilidad y una técnica alternativa para encontrar nuevas partículas, mediante el uso de medidas atómicas de precisión.
«Es posible que haya oído hablar del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, que hace chocar materia subatómica a altas energías para encontrar partículas nunca vistas», explica Ginges.
«Pero nuestra investigación puede ofrecer una mayor sensibilidad, con una técnica alternativa para encontrar nuevas partículas: mediante mediciones atómicas de precisión. No se necesita un colisionador gigante, sino instrumentos de precisión para buscar cambios atómicos a baja energía».
En lugar de colisiones explosivas de alta energía, equivale a crear un «microscopio» ultrasensible para observar la verdadera naturaleza de los átomos. «Puede ser una técnica más sensible, que desvele partículas que los colisionadores de partículas simplemente no pueden ver». señaló.
EP
