viernes, 28 de septiembre de 2012

Sopesando la posibilidad de un fotón masivo

No es habitual que los agujeros negros se vean atropellados, pero una partícula muy ligera puede teoricamente parar la rotación de un agujero negro desactivando lo que se conoce como la bomba del agujero negro. Nuevos cálculos muestran que los fotones, o partículas parecidas a los fotones, podrían considerarse como materiales para la fabricación de dichas bombas si tuvieran masa. El fotón masivo no está teóricamente descartado, pero tendría implicaciones en la dispersión de la luz y en la existencia de los monopolos magnéticos. Sin embargo, la mera existencia de agujeros negros rotatorios sin bomba restringe dicha posibilidad, permitiendo así a los autores establecer un límite aún mas restrictivo en la masa del fotón.

Caer en un agujero negro significa el fin para muchas cosas. Pero los físicos han mostrado que una hipotética partícula con espín cero, llamada bosón escalar, puede unirse de forma mecánico cuántica a un agujero negro en rotación si la longitud de onda de Compton de la partícula, que es inversamente proporcional a su masa, es aproximadamente igual al radio del agujero negro. El "átomo" gravitacional resultante daría lugar a un efecto huida, o bomba, que cambiaría la energía de rotación del agujero negro en un corto lapso de tiempo.

Investigadores de la Universidad Técnica de Lisboa ampliaron estas investigaciones a las partículas masivas con espín uno, tales como fotones masivos. En este caso, los cálculos son extremadamente difíciles, así pues los investigadores estudiaron agujeros negros de rotación lenta y extrapolaron los resultados a los de rotación rápida. Averiguaron que las partículas masivas de espin uno desencadenan "bombas" más potentes que las partículas escalares de espin cero. La rotación observada en los agujeros negros supermasivos descarta los fotones (así como las partículas fotónicas, que algunas teorías sugieren que contribuyen a la materia oscura) con masas por encima de los 4×10−20eV.

Via physics.aps

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