El camaleón es una partícula escalar hipotética que se acopla a la materia más débilmente que la gravedad, [1] postulado como un candidato de energía oscura . [2] Debido a una auto-interacción no lineal, tiene una masa efectiva variable que es una función creciente de la densidad de energía ambiental; como resultado, se predice que el rango de la fuerza mediada por la partícula será muy pequeño en regiones de alta densidad (por ejemplo en la Tierra, donde es menor de 1 mm) pero mucho más grande en regiones intergalácticas de baja densidad: en el cosmos, los modelos camaleónicos permiten un rango de hasta varios miles de parsecs . Como resultado de esta masa variable, la quinta fuerza hipotéticamediada por el camaleón es capaz de evadir las restricciones actuales sobre la violación del principio de equivalencia derivada de experimentos terrestres, incluso si se acopla a la materia con una fuerza igual o mayor que la de la gravedad. Aunque esta propiedad permitiría al camaleón impulsar la aceleración de la expansión del universo observada actualmente , también hace que sea muy difícil de probar experimentalmente.
Composición | Desconocido |
---|---|
Interacciones | Gravedad , electrodébil |
Estado | Hipotético |
Masa | Variable, dependiendo de la densidad de energía ambiental |
Carga eléctrica | 0 |
Girar | 0 |
Propiedades hipotéticas
Las partículas de camaleón fueron propuestas en 2003 por Khoury y Weltman.
En la mayoría de las teorías, los camaleones tienen una masa que escala como alguna potencia de la densidad de energía local: , dónde .
Los camaleones también se acoplan a los fotones, lo que permite que los fotones y los camaleones oscilen entre sí en presencia de un campo magnético externo . [3]
Los camaleones pueden estar confinados en contenedores huecos porque su masa aumenta rápidamente a medida que penetran en la pared del contenedor, lo que hace que se reflejen. Una estrategia para buscar camaleones experimentalmente es dirigir los fotones a una cavidad, confinar los camaleones producidos y luego apagar la fuente de luz. Los camaleones estarían indicados por la presencia de un resplandor a medida que se descomponen en fotones. [4]
Búsquedas experimentales
Varios experimentos han intentado detectar camaleones junto con axiones . [5]
El experimento GammeV [6] es una búsqueda de axiones, pero también se ha utilizado para buscar camaleones. Consiste en una cámara cilíndrica insertada en un campo magnético de 5 T. Los extremos de la cámara son ventanas de vidrio, lo que permite que entre la luz de un láser y salga el resplandor. GammeV estableció el acoplamiento limitado a fotones en 2009. [7]
Los resultados de CHASE (CHameleon Afterglow SEarch) publicados en noviembre de 2010, [8] mejoran los límites de masa en 2 órdenes de magnitud y 5 órdenes para el acoplamiento de fotones.
Una medición de espejo de neutrones de 2014 excluyó el campo camaleón para los valores de la constante de acoplamiento , [9] donde el potencial efectivo de los cuantos de camaleón se escribe como, siendo la densidad de masa del medio ambiente, el potencial del camaleón y la masa reducida de Planck.
Se ha sugerido el telescopio solar CERN Axion como una herramienta para detectar camaleones. [10]
Referencias
Notas
- ^ Cho, Adrian (2015). "La pequeña fuente de átomos genera grandes conocimientos sobre la energía oscura". Ciencia . doi : 10.1126 / science.aad1653 .
- ^ Khoury, Justin; Weltman, Amanda (2004). "Cosmología del camaleón". Physical Review D . 69 (4): 044026. arXiv : astro-ph / 0309411 . Código Bibliográfico : 2004PhRvD..69d4026K . doi : 10.1103 / PhysRevD.69.044026 . S2CID 119478819 .
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Entradas de diario
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- Brax, P .; van de Bruck, C .; Davis, A.-C. ; Khoury, J .; Weltman, A. (2004). "Detección de energía oscura en órbita: el camaleón cosmológico". Physical Review D . 70 (12): 123518. arXiv : astro-ph / 0408415 . Código Bibliográfico : 2004PhRvD..70l3518B . doi : 10.1103 / PhysRevD.70.123518 . S2CID 119100816 .