Arqueología del charmonio: una nueva capa desenterrada
El arqueólogo retira con cuidado capa tras capa, y cada nuevo estrato en la excavación del charmonio es una desintegración rara registrada por el detector.
Cómo una diminuta adición al campo de Higgs prolonga la vida de los cúmulos de energía
Una cuerda bien tensada sigue vibrando después de un pellizco. En la física de partículas elementales existe un objeto similar: el oscilón. Es un cúmulo de energía que pulsa, como un corazón, sin dispersarse en el espacio. Estas estructuras surgen en el campo de Higgs —ese mismo campo que es responsable de la masa de las partículas.
Timbre oscuro: cómo las ondas gravitacionales revelan los halos invisibles
El universo es una gigantesca sala de conciertos, donde en lugar de paredes y balcones flotan nubes invisibles de materia oscura. Este conjunto arquitectónico no es estático: refracta y dispersa la «música» que lo atraviesa: las ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros.
El metrónomo cósmico perdió el compás: la energía oscura reescribe la sinfonía de Hubble
La cosmología es la música de las esferas, y la constante de Hubble alguna vez nos pareció un metrónomo fiable. Pero los datos del instrumento DESI, que estudia espectros de millones de galaxias, sugieren: el director —la energía oscura— cambia personalmente el tempo a lo largo de la sinfonía.
Un ángulo de 71 grados: cómo se captura la asimetría de la materia
Una balanza con pesas idénticas, pero un platillo siempre pesa más. En el mundo de las partículas elementales, ese desequilibrio se llama violación de la simetría CP: las partículas y sus gemelos especulares (las antipartículas) se comportan de manera ligeramente diferente.
La corrección invisible para pesar el universo
Pesar una nube de gas caliente del tamaño de un millón de galaxias no es tarea fácil. Los astrónomos observan cómo este gas presiona la luz que pasa a su lado y, según esa presión, calculan su masa. Pero el gas en los cúmulos de galaxias no está quieto: burbujea como una olla hirviendo, y parte de la presión se va en turbulencia, no en evitar que el gas se comprima.
Magia cuántica de partículas pesadas
En el Gran Colisionador de Hadrones, acelerando partículas a velocidades cercanas a la luz, se producen quarks top, los ladrillos más pesados del modelo estándar. Viven fracciones insignificantes de segundo, pero alcanzan a manifestar complejos vínculos cuánticos.
El Higgs bajo la lupa: cómo se cazan sus desintegraciones
El bosón de Higgs vive increíblemente poco: menos de una milmillonésima de segundo. No se puede capturar directamente, por lo que los físicos observan lo que queda tras su desintegración: chorros de partículas, muones, neutrinos. Pero parte de la información se pierde si solo se consideran las huellas explícitas de la desintegración y no todo el evento en su conjunto.
La gravedad curva la luz más de lo esperado
La luz de galaxias lejanas atraviesa acumulaciones de materia, y la gravedad de estas acumulaciones desvía ligeramente su trayectoria, como una lente. Por cuánto se distorsionan las imágenes de las galaxias lejanas, se puede inferir la distribución de la materia y cómo la gravedad afecta a la luz.
Desintegraciones invisibles de partículas
En el detector BESIII, las partículas representan una obra de teatro: chocan, nacen y se desintegran, dejando destellos de luz. Pero a veces un actor puede salir del escenario sin ser visto, por una puerta secreta que las cámaras no captan. Los físicos buscaban precisamente esas desintegraciones "silenciosas", en las que una partícula se convierte en algo invisible para los instrumentos.
Las ondas gravitacionales revelarán cómo está hecha la materia oscura
La fusión de dos estrellas de neutrones es como el golpe de un gong: un estremecimiento del espacio se expande por el universo, una onda gravitacional. Los detectores en la Tierra captan ese estremecimiento y, según su fuerza, calculan la distancia hasta la fuente.
Las ondas gravitacionales afinan la tasa de expansión cósmica
Medir la expansión del universo es como cronometrar una carrera mientras la pista se estira. Las fusiones de estrellas de neutrones actúan como sirenas estándar: sus ondas gravitacionales resuenan con un «volumen» conocido, así que las señales más débiles implican mayor distancia.
Las ondas gravitacionales y los mapas de galaxias midieron la expansión del Universo
El Universo se expande, y cada cúmulo de galaxias participa en una danza grandiosa. El ritmo de esta danza lo marca la constante de Hubble, que fue medida por primera vez por Edwin Hubble hace casi un siglo. Refinar ese número es difícil, pues se necesita una regla de miles de millones de años luz.