Avanzado

Cómo el LHC puede escuchar la materia oscura ⚡ экспресс

Original: "Unidentified falling objects in the LHC as dark matter signals"
· Xunyu Liang, Ariel Zhitnitsky
Minúsculos grumos de materia oscura, al atravesar la Tierra, dejan una huella audible en el Gran Colisionador de Hadrones.
Abstract

Las pérdidas esporádicas de haz en el Gran Colisionador de Hadrones, conocidas como UFO, suelen explicarse por la interacción de protones con micropartículas de polvo. En este trabajo se propone una alternativa: entre el 1 y el 10 % de los eventos podrían ser causados por pepitas de quarks de axiones (AQN), candidatos macroscópicos a materia oscura con masas de 5 a 1000 g. El modelo AQN vincula de forma natural las densidades de la materia oscura y la visible y explica la asimetría bariónica: la materia oscura está formada por AQN de materia y de antimateria. Se demuestra que al pasar bajo tierra en un radio de ~100 km del LHC, un AQN de antimateria crea ondas acústicas capaces de provocar múltiples eventos UFO en 2 s. Si se registran tres UFO correlacionados en diferentes puntos del anillo, la relación señal/ruido supera 5 en todo el rango de masas permitido de AQN con un tiempo de medición de unas 360 horas. Por lo tanto, el LHC puede actuar como un detector acústico de banda ancha de estos objetos.

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En el corazón de los Alpes se esconde el Gran Colisionador de Hadrones. De vez en cuando sus detectores registran picos repentinos: los científicos los llaman UFO (objetos no identificados en caída). Según una teoría, no son fallos del equipo, sino rastros de materia oscura. El asunto es que la materia oscura, que mantiene unidas a las galaxias, podría consistir en diminutos grumos de antimateria, del tamaño de una mota de polvo pero con la masa de un clip.

Cuando ese grumo atraviesa las rocas terrestres, genera una potente onda sonora. A cien kilómetros del LHC, eso basta para sacudir momentáneamente el haz de protones... y nace un UFO. Si en dos segundos se captan tres de esas señales desde distintos lados del anillo, se podrá afirmar con seguridad: la materia oscura «ha llamado a la puerta». Y de paso, explicar por qué después del Big Bang quedó materia y la antimateria desapareció.

El anillo de 27 km del LHC es el mayor oyente subterráneo. Detecta las pisadas de partículas que cruzan a decenas de kilómetros.

🎯 La energía del pulso sonoro de ese grumo es comparable al impacto de un gran meteorito, pero solo el anillo de 27 km del LHC, convertido en un sismógrafo gigante, es capaz de oírlo.

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Albert EinsteinFritz ZwickyVera RubinAlan GuthAndrei LindeGeorges Lemaître
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Original: arXiv:2602.10562 · CC BY · bridge42worlds