Una nueva partícula: el bosón ligero.

Se dispara la carrera científica por encontrar el lado oscuro de las fuerzas

La investigación que sugiere la existencia de una quinta interacción fundamental en la naturaleza ha sido confirmada. Podría servir para explicar todo un nuevo sector desconocido de fuerzas y partículas capaces de aclarar la materia oscura
Red cósmica filamentosa producida en una simulación en la que se representa la distribución de la materia oscura en un Universo joven - Maureen Teyssier, Rutgers University; Andrew Pontzen, University College London.

Todo comenzó en enero de este año. Investigadores húngaros informaron en un artículo presentado en «Physical Review Letters» de unos resultados sorprendentes: detectaron una rara anomalía en una reacción nuclear que podía explicar, según ellos, la existencia de una nueva partícula: el bosón ligero.

Pero en abril, otros investigadores sacaron unas conclusiones distintas a partir del mismo fenómeno: científicos de la Universidad de California Irvine, (EE.UU.), sugirieron que la investigación inciada en Hungría podría implicar el hallazgo de una partícula llamada bosón protofóbico, y que sería la portadora de una nueva fuerza: la quinta interacción fundamental de la naturaleza.

«La confirmación de la existencia del bosón protofóbico tendría un enorme impacto en la Física de partículas», dijo Bartosz Fornal, investigador de la Universidad de California y participante en la investigación. «Una quinta fuerza de la naturaleza cambiaría por completo nuestra concepción del Modelo Estándar (el conjunto de "leyes" que explican el comportamiento de la naturaleza en el campo de la física de partículas) y nos obligaría a reconsiderar nuestras teorías. Por no mencionar que quizás podrían desarrollarse nuevas tecnologías».

Posible revolución

Si hasta ahora todo lo que se sabe sobre física nuclear, electromagnetismo y gravedad encaja en el Modelo Estándar, y depende de cuatro interacciones fundamentales (nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravitacional), de repente habría una quinta interacción completamente desconocida. Y que podría abrir un campo nuevo en la comprensión del Universo y de la materia.

Por eso, la carrera por hallar la nueva interacción ha comenzado. Llevará algunos años confirmar o descartar estos resultados que se comienzan a vislumbrar pero, de momento, este lunes los investigadores de la Universidad de California Irvine han logrado confirmar la validez teórica de sus primeras hipótesis, tras publicar su investigación sobre el bosón protofóbico en la revista «Physical Review Letters».

«Si esto es cierto, es revolucionario», ha dicho Jonathan Feng, el lider de la investigación. «Esto cambiaría nuestra comprensión del Universo, y tendría consecuencias en la unificación de las fuerzas y la materia oscura».

Los resultados de California hasta ahora solo habían sido publicados en el sevidor online arXiv, pero ahora tienen la garantía de los revisores de la revista «Physical Review Letter».

Según su artículo, este nuevo bosón protofóbico sería capaz de interaccionar solo con electrones y neutrones en una distancia extraordinariamente pequeña.
Una partícula asequible

«La partícula no es muy pesada. De hecho, los laboratorios han tenido la tecnología necesaria para crearla desde los 50 y los 60», ha dicho Feng. «El motivo por el que ha sido díficil de encontrar es que la interacción es muy débil». Pero ahora, algo ha cambiado: «Sin embargo, como esa nueva partícula es tan ligera, ahora hay muchos pequeños laboratorios que están trabajando para ser los primeros en descubrirla, ahora que saben dónde mirar».

De momento, las posibilidades que abriría esa nueva interacción son inimaginables, porque son completamente nuevos. Pero una de las posibilidades que baraja Feng, es que esa quinta fuerza esté unida a las interacciones nucleares fuerte y débil, como «manifestaciones de una mayor, y más fundamental fuerza».
El lado oscuro de las fuerzas

Aparte del Modelo Estándar, Feng sugiere que podría ser que hubiera un sector oscuro separado con sus propias tipos de materia y de fuerzas. «Es posible que esos dos sectores (el conocido y el oscuro) hablen entre sí e interaccionen el uno con el otro a través de algún tipo de interacción fundamental oculta», ha dicho. «Este sector oscuro de la fuerza podría manifestarse a través de la fuerza protofóbica que vimos com resultado del experimento húngaro. En un sentido más amplio, esto encaja con nuestra búsqueda de la naturaleza de la materia oscura», ha propuesto Jonathan Feng.

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