La exploración del núcleo atómico ha avanzado notablemente, sin embargo, aún quedan misterios por descubrir en la organización de protones y neutrones. En la actualidad, el interés científico se centra en la mecánica cuántica y en las interacciones subatómicas, áreas donde elementos como los quarks y los gluones son protagonistas.
Avances prometedores. Investigadores del PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) de Alemania y del Instituto Max Planck para la Física Nuclear (MPIK) han detectado pequeñas «deformaciones» en el núcleo atómico, sugiriendo la presencia de una «fuerza atómica oscura» que influye en las interacciones entre neutrones y electrones dentro de los átomos.
De la materia oscura a una “fuerza oscura”. En 2020, científicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) se encontraron con resultados inesperados al analizar isótopos de iterbio, el elemento número 70. Estaban estudiando cambios en la resonancia electrónica y notaron anomalías que no correspondían con las previsiones iniciales.
Este evento podría representar la primera observación de un fenómeno aún desconocido, denominado por algunos como “fuerza atómica oscura”. Esto implica la posibilidad de una interacción entre partículas, específicamente entre neutrones y electrones, que aún no ha sido explorada.
Esta fuerza podría ser comparable a la conocida “materia oscura”, la cual solo manifiesta su presencia a través de la gravedad. Los autores del estudio sugieren que podrían existir «fuerzas oscuras» que regulen las interacciones entre la materia oscura y la materia regular. Asimismo, estas fuerzas podrían influir directamente en la estructura interna de los átomos.
Mediciones de las deformaciones. Detectar estas interacciones hipotéticas presenta un desafío significativo. El equipo responsable del estudio llevó a cabo mediciones de las frecuencias de transición atómica y ratios de masa isotópica en isótopos de iterbio para identificar evidencias de estas interacciones.
Los investigadores emplearon métodos diferentes en cada uno de los dos laboratorios principales para evaluar los cambios observados, realizando mediciones mucho más precisas que en estudios anteriores. De esta forma, confirmaron la presencia de una anomalía en sus observaciones.
Los detalles del trabajo y sus conclusiones fueron publicados en la revista Physical Review Letters.
De la práctica a la teoría. En su publicación, el equipo intenta proporcionar una base teórica para la anomalía observada, trabajando en conjunto con investigadores de la Universidad Técnica de Darmstadt y otras entidades.
Estos hallazgos también ofrecen información detallada sobre la deformación nuclear en los isótopos de iterbio, permitiendo una nueva perspectiva en el análisis de núcleos atómicos pesados y en la “materia rica en neutrones”.
Esta investigación podría potenciar nuestro entendimiento sobre la física de las estrellas de neutrones, además de abrir nuevas puertas hacia la ansiada “nueva física”, según concluyen los científicos.
Imagen | MPIK / PTB / Brookhaven National Laboratory
Deja una respuesta