Científicos utilizan datos del asteroide Bennu para para investigar una posible quinta fuerza en el universo
Actualmente se conocen cuatro fuerzas fundamentales que rigen el universo. Una probable quinta fuerza podría ayudar a responder interrogantes como la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura.
En 2023, la misión OSIRIS-REx de la NASA devolvió una muestra de polvo y rocas del asteroide cercano a la Tierra Bennu. Este extraordinario logro no sólo proporcionó a los científicos valiosa información sobre el asteroide, sino que también abrió la puerta a la exploración de nuevos conceptos en el campo de la física.
Ahora, un grupo de investigadores dirigido por el Laboratorio Nacional de Los Álamos, utiliza datos de Bennu para investigar la posibilidad de una quinta fuerza fundamental en el universo.
Los recientes hallazgos fueron publicados en Communications Physics.
Una quinta fuerza que pueda responder interrogantes
En la actualidad, los científicos conocen cuatro fuerzas fundamentales que rigen el universo: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Estas fuerzas se describen en el Modelo Estándar de la física, que ha explicado con éxito gran parte del funcionamiento del universo.
Sin embargo, aún quedan misterios por resolver, como la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura. Algunos científicos creen que una quinta fuerza podría ayudar a responder a estas preguntas.
“Estudiar la trayectoria de Bennu podría proporcionar pistas importantes sobre las fuerzas básicas del universo e incluso remodelar nuestra comprensión del Modelo Estándar“, explicó Yu-Dai Tsai, autor principal de la investigación. “Las anomalías, o patrones inusuales, en las trayectorias de los objetos celestes pueden ser señales de nueva física“, afirmó.
Fuerza de tipo Yukawa
Los asteroides cercanos a la Tierra como Bennu son objeto de una atenta vigilancia porque podrían suponer una amenaza para nuestro planeta. La misión OSIRIS-REx siguió muy de cerca los movimientos de Bennu, proporcionando datos detallados sobre su posición y trayectoria a lo largo del tiempo.
Mediante el análisis de estos datos de seguimiento, el equipo de investigación pretendía detectar cualquier comportamiento inusual que pudiera apuntar a la existencia de una quinta fuerza.
La combinación de datos e información histórica del comportamiento de Bennu, permitió a los investigadores poner límites más estrictos a la posibilidad de una quinta fuerza, en particular un tipo conocido como fuerza de tipo Yukawa.
Sunny Vagnozzi, coautor del estudio, afirmó que “El seguimiento preciso de Bennu nos ha ayudado a establecer algunos de los límites más estrictos jamás vistos para este tipo de quinta fuerza“. “El rastreo de asteroides está demostrando ser una herramienta valiosa en nuestra búsqueda de materia oscura y otros aspectos inexplorados de la física“, agregó.
¿Qué podría implicar la existencia de una quinta fuerza?
El movimiento de objetos como los asteroides está influido por la gravedad y otros factores.
Al examinar de cerca la trayectoria de Bennu, los investigadores pudieron buscar indicios de una nueva partícula, como un bosón ultraligero, que podría estar implicada en esta potencial quinta fuerza.
Si tal partícula existe, podría causar pequeños cambios en la órbita de Bennu, ofreciendo pistas sobre la quinta fuerza.
Aunque los científicos han observado indicios de la existencia de materia oscura a través de sus efectos en las galaxias, aún no saben qué partículas o fuerzas son responsables de ella.
El equipo de investigadores planea continuar su investigación estudiando el asteroide Apophis, que se acercará a la Tierra en 2029. La nave OSIRIS-APEX de la NASA se acercará a Apofis y levantará polvo, proporcionando valiosos datos. Al observar cómo se ve afectado Apofis por la gravedad de la Tierra, los científicos esperan reunir aún más información sobre la posible quinta fuerza.
Referencia de la noticia:
Tsai, YD., Farnocchia, D., Micheli, M. et al. Constraints on fifth forces and ultralight dark matter from OSIRIS-REx target asteroid Bennu. Commun Phys 7, 311 (2024). https://doi.org/10.1038/s42005-024-01779-3