Descubren en el 2016 lo que podría ser una quinta fuerza de la Naturaleza

El año que está terminando trajo datos asombrosos en el mundo de la ciencia, como muestra basta el artículo de Edwin Cartlidge para la revista Nature que rescata una investigación extraordinaria realizada por físicos húngaros que creen haber encontrado la firma de una quinta fuerza fundamental hasta ahora desconocida al detectar una anomalía en la desintegración radiactiva. Una fuerza que se sumaría a las ahora conocidas en la Naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.

El equipo del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Hungría en Debrecen, liderado por Attila Krasznahorkay, informó de su sorprendente resultado en 2015 en el servidor para textos científicos arXiv y el pasado mes de enero publicó sus conclusiones en la revista Physical Review Letters. El estudio sugería la existencia de un nuevo bosón ligero, sólo 34 veces más pesado que el electrón. Sin embargo, no recibió una gran acogida en la comunidad científica.

El 25 de abril, un grupo de físicos teóricos de la Universidad de California Irvine, con Jonathan Feng a la cabeza, publicó también en arXiv su propio análisis de los resultados. A su juicio, los datos no entran en conflicto con experimentos anteriores y llegó a la conclusión de que podría ser la evidencia de una quinta fuerza fundamental. La idea provocó el escepticismo de sus colegas, pero también su entusiasmo. Grupos en Europa y Estados Unidos dicen que podrían ser capaces de confirmar o refutar los resultados experimentales húngaros en un año.

Durante la última década, la búsqueda de nuevas fuerzas de la Naturaleza se ha incrementado debido a la incapacidad del modelo estándar de la física de partículas para explicar la materia oscura, la sustancia invisible que los científicos creen forma más del 80% de la masa del Universo. Los teóricos han propuesto diversas partículas exóticas, incluidos los «fotones oscuros», por analogía con los fotones convencionales que llevan la fuerza electromagnética.

Los húngaros creen que lo que encontraron es una nueva partícula, un fotón oscuro, que a su vez se desintegra en un par electrón-positrón. Calcularon la masa de la partícula en unos 17 megaelectronvoltios (MeV). El equipo ha repetido sus pruebas varias veces en los últimos tres años, y cree haber eliminado todas las fuentes imaginables de error. Suponiendo que es así, las probabilidades de ver una anomalía tan extrema son de aproximadamente 1 en 200 millones.

Feng y sus colegas dicen que la partícula de 17 MeV no es un fotón oscuro, sino un nuevo tipo de bosón, aunque actualmente investiga otros tipos de partículas que podrían explicar la anomalía.

Es posible que los investigadores no tengan que esperar mucho tiempo para averiguar si una partícula de 17 MeV realmente existe. El experimento DarkLight en el Laboratorio Jefferson está diseñado para buscar fotones oscuros con masas de 10-100 MeV, por el disparo de electrones a un blanco de gas de hidrógeno. Ahora, se centrarán en la región de 17 MeV como una prioridad. Buscar el bosón propuesto también será trabajo para el LHC del CERN, el laboratorio europeo de física de partículas, cerca de Ginebra.

Con información de Nature y ABC.