La materia oscura gana fuerza cuando está apretada exprés
Cuando dos partículas de materia oscura se acercan, pueden atraerse con más fuerza de lo esperado. Este fenómeno se conoce como amplificación de Sommerfeld y funciona como un muelle invisible que se comprime antes del impacto. Durante mucho tiempo se creyó que el muelle se comprimía tanto más cuanto más lentas se aproximaran las partículas. Pero los autores del nuevo trabajo han demostrado que hay una segunda mano que tensa ese muelle: el tamaño de las propias partículas.
Han considerado una materia oscura "esponjosa", es decir, partículas que no son puntuales sino que tienen cierto volumen. Con la ayuda del formalismo matemático de las ondas parciales (la descomposición de la interacción en componentes simples), los físicos han encontrado dos parámetros adimensionales que controlan las resonancias, esos estados especiales en los que la amplificación se vuelve máxima. Resulta que incluso sin conocer la estructura interna de la partícula, el simple hecho de que tenga un tamaño finito genera las mismas resonancias que la baja velocidad.
Como ejemplo concreto, los científicos han tomado la materia oscura "nugget", unos grumos hipotéticos que podrían tener una estructura interna compleja. Incluso para estos objetos compuestos, la amplificación resonante de la aniquilación (la destrucción mutua de partículas con liberación de energía) se comporta igual que para partículas puntuales. Esto significa que en regiones densas, como los centros de las galaxias, la materia oscura podría aniquilarse mucho más activamente de lo que se suponía.
El efecto Sommerfeld se descubrió originalmente en física atómica para explicar por qué los electrones lentos a veces se sienten más atraídos por el núcleo, y solo más tarde se trasladó a la materia oscura.
En la novela "El bosque oscuro" de Liu Cixin, la materia oscura resulta no ser solo un telón de fondo, sino un medio activo capaz de interacciones, algo parecido a cómo las partículas "esponjosas" pueden amplificar resonántemente su aniquilación.