O IGFAE resolve un enigma na procura de materia que non interacciona co campo electromagnético

Santiago. Investigadores da USC no Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), a través da colaboración do experimento NEXT no Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), acaban de publicar na revista Physical Review X a primeira observación experimental de radiación de freado ou bremsstrahlung neutro en xenón, seguindo a predición teórica ao longo de cinco ordes de magnitude.

A demostración desta radiación resolve unha procura que se remonta a 2017 cando se observaron por primeira vez sinais de escintilación de orixe descoñecida e establece novos límites á sensibilidade de detectores como NEXT (colaboración internacional formaa por grupos españois e estadounidenses) que lideran na actualidade a procura de materia escura e neutrinos empregando cámaras de proxección temporal (TPC, Time Projection Chambers).

A materia escura é unha materia que non interacciona co campo electromagnético. Isto significa que non se pode ver, nin é absorbida polos materiais, nin tampouco é reflexada.

Cando a radiación ionizante interactúa co xenón gasoso da cámara de NEXT, emítense grandes cantidades de luz ultravioleta en determinadas lonxitudes de onda (ao redor de 172 nm), o que constitúe o mecanismo de detección utilizado nas procuras de materia escura e estudos de física de neutrinos (partícula elemental subatómica que ten unha masa moi pequena, non ten cara e atravesa a materia) baseados en elementos nobres.

Con todo, os investigadores viñan observando dende 2017 unha contribución adicional, cuxo orixe non conseguían identificar ata o de agora. Este novo tipo de luz causada pola dispersión de electróns en átomos neutros denomínase emisión de bremsstrahlung neutro ou de polarización, e é debida á interacción entre a partícula cargada e o átomo de xenon, a través do momento dipolar inducido deste último.

A maiores, unha das revelacións máis interesantes que se extraen deste traballo é que a emisión resultante é altamente independente da lonxitude de onda (algo análogo a outros procesos de tipo radioactivo, como a radiación Cherenkov), o que ofrece un atractivo tecnolóxico que os investigadores están a estudar como explotar. redacción