La rotación de la Vía Lactea tiene la clave de uno de los mayores enigmas de la física actual


“La rotación de nuestra galaxia tiene un efecto de torsión en nuestro espacio local, que es un millón de veces más fuerte que el causado por la rotación de la Tierra.”  Según el Dr. Mark Hadley, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick

Este físico ha creado una solución de tamaño galáctico, que explica uno de los enigmas pendientes de la física de partículas, dejando la puerta abierta a la interrogante estar relacionado con el hecho de que diferentes cantidades de materia y  antimateria parecen haber sobrevivido al nacimiento de nuestro universo.

Los físicos querrían un universo ordenado, donde las leyes de la física sean tan universales que cada partícula y su antipartícula se comporte de la misma manera. Sin embargo en los últimos años las observaciones experimentales de las partículas conocidas como mesones B y kaones  han revelado diferencias significativas en la forma de su materia y la antimateria decae.

Esta “violación de la paridad de carga” o “violación CP” es una anomalía incómoda para algunos investigadores, pero una herramienta útil para los demás, ya que puede abrir un nuevo camino para explicar por ha sobrevivido más materia que antimateria tras el nacimiento de nuestro universo.

El Dr. Mark Hadley, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, cree que ha encontrado una explicación verificable para la Violación de Paridad de Carga que, no solo conserva la paridad, sino que también la convierte en una explicación más plausible para la diferencia entre materia y antimateria.

El artículo de Hadley, titulado “The asymmetric Kerr metric as a source of CP violation”, sugiere que los investigadores han dejado hasta ahora de lado el impacto de la rotación de nuestra galaxia en el patrón de cómo las partículas sub-atómicas se rompen:

“La naturaleza es fundamentalmente asimétrica de acuerdo con las opiniones aceptadas en física de partículas. Existe una clara asimetría derecha-izquierda en las interacciones débiles y una violación de CP mucho menor en los sistemas de Kaon “, dice Hadley. “Esto ha sido medido, pero  nunca explicado. Esta investigación sugiere que los resultados experimentales de nuestros laboratorios son una consecuencia de la rotación galáctica que retuerce nuestro espacio-tiempo local. Si esto se demuestra como correcto, la naturaleza sería fundamentalmente simétrica después de todo.”

 Esta predicción radical es comprobable con los datos que ya han sido recogidos en el CERN y BaBar mediante la búsqueda de resultados que estén cargadas en el sentido en el que la galaxia rota.

Es fácil despreciar el efecto de algo tan grande como una galaxia, porque lo que parece más obvio para nosotros es el campo de gravedad local de la Tierra o el Sol, cuya gravedad es mucho más evidente que la ejercida por nuestra galaxia. Sin embargo, el Dr. Hadley cree que lo más importante en este caso es un efecto generado por un cuerpo masivo girando.

La velocidad y el momento angular del cuerpo masivo de la Vía Láctea crea un “arrastre” de espacio y tiempo locales, retorciendo la forma del espacio-tiempo y creando un efecto de la dilatación del tiempo.

Cuando la violación CP se ha observado en el decaimiento de los mesones B la diferencia clave observada entre la ruptura de la materia y la antimateria de una misma partícula, es la variación en las diferentes tasas de descomposición. Curiosamente a pesar de que los investigadores observan  una amplia variación en el patrón de las tasas de decaimiento, cuando los índices de degradación individuales se suman, son el mismo total de la materia y la antimateria de la misma partícula.

Hadley considera que este “arrastre “afecta a toda la galaxia, y explica todas esas observaciones. Las versiones materia y anti-materia de la misma partícula mantendrán exactamente la misma estructura, salvo que sean imágenes especulares de sus opuestas. No es por tanto descabellado esperar que la decaimiento de esas partículas comience también con una imagen especular exacta de cada uno.

Sin embargo, eso no es el fin. El decaimiento puede comenzar como una imagen especular exacta, pero el efecto de la estructura galáctica  es lo suficientemente significativo para causar que cada partícula experimente diferentes niveles de dilatación del tiempo y por lo tanto, decaiga de diferentes maneras. Sin embargo, si la variación general de los diferentes niveles de los promedios de dilatación del tiempo cuando cada partícula decae se tiene en cuenta, desaparece la violación CP y la paridad se conserva.

La belleza de esta teoría es que también puede probarse. Hay predicciones que pueden ser fabricadas y probadas. El arsenal masivo de datos que ya existen, puede ser re-evaluados para ver si se muestra un patrón que esté alineado con la rotación de la galaxia.

El artículo sólo se refiere a como la estructura galáctica podría explicar las observaciones experimentales de violación CP aparente. Sin embargo, la explicación que ofrece también deja abierta la puerta a aquellos teóricos que creen que la violación CP es una herramienta útil para explicar la separación de la materia y la antimateria en el nacimiento de nuestro universo y el predominio posterior aparente de la materia.

La idea puede incluso abrir la puerta un poco más allá. Las primeras estructuras del universo, quizá las más antiguas, puede haber tenido suficiente masa y espín para generar este efecto, lo que que podría haber tenido un efecto significativo en la distribución de materia y anti-materia.

Artículo original: Rotation of the Milky Way may clue to matter & anti-matter mistery

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