Sinais da SUSY nos Dados do Planck?

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Fonte: ESA

Evidências da supersimetria (SUSY) podem estar escondidas na radiação cósmica de fundo em microondas (CMB), de acordo com o físico no Reino Unido que tem calculado como a teoria poderia afetar as flutuações na CMB. A afirmação vem apenas poucos dias depois das últimas observações da CMB terem sido realizadas pela equipe de execução do telescópio espacial Planck, resultados que sugerem que a evidência para a SUSY pode não estar presente na CMB. No entanto, se seus últimos cálculos estiverem corretos, a CMB pode oferecer uma brecha dentro da matéria escura e complementar a busca pela SUSY no Large Hadron Collider (LHC) quando ele reiniciar em 2015.

Em março, a equipe por trás do telescópio Planck da Agência Espacial Europeia lançou o mapa mais preciso dos dados da radiação cósmica de fundo em microondas (CMB), a radiação relíquia deixada pelo Big Bang. Além de colocar restrições mais rígidas na idade do universo e seu conteúdo, os resultados também suportam a ideia de que o universo primitivo passou por um surto de crescimento conhecido como inflação. Numa pequena fração de um segundo, o universo recém-nascido expandiu-se por um fator de 1078. A explicação mais simples dos físicos é a de que um único campo, o ínflaton, proporcionou o mecanismo para esse crescimento exponencial. Flutuações quânticas naturais no ínflaton foram lançadas e estão agora impressas como as variações de temperaturas vistas no mapa da CMB do Planck.

No entanto, alguns pesquisadores que estão trabalhando em teorias que vão além do Modelo Padrão da física de partículas acreditam que o ínflaton pode ter tido a companhia de outros campos. A SUSY engloba uma família de teorias e postulados de que toda partícula encontrada tem uma parceira ainda não descoberta conhecida como “superpartícula” ou uma “partícula supersimétrica”. Cada superpartícula tem um campo correspondente que deveria ter estado presente nos primeiros momentos do universo, e, portanto, também pode estar impresso na CMB.

Agora, Anupam Mazumdar da Universidade de Lancaster se propõe a explorar ainda mais essa ideia, “Uma questão natural que podemos perguntar é o que esses campos [adicionais] faziam no início do universo?”

Na tentativa de responder isso, ele bateu em cima de uma nova ideia. “É possível que os campos extras desempenhem o papel de espectadores, incapazes de modificar a dinâmica da inflação mas ainda assim deixando uma marca,” explica ele. Ele calcula que as flutuações dentro desses campos espectadores teriam sido muito maiores do que as do ínflaton. Como o universo cresceu, eles foram levados junto. Pode ser, em seguida, que sejam os campos espectadores, e não o ínflaton, os responsáveis pelas manchas no mapa da CMB. O teste chave está em como as manchas estão distribuídas. “Se elas são causadas pelas flutuações em múltiplos campos então a distribuição delas [através do mapa da CMB] não deveriam ser exatamente Gaussianas,” diz Mazumdar, referindo-se a curva em forma de sino onipresente nas estatísticas.

No entanto, existe um problema. O trabalho inicial do Mazumdar foi publicado na Physical Review D antes da liberação dos resultados do Planck, que tem desde então mostrado a distribuição mais perto do que nunca da Gaussiana. Reexaminando o seu trabalho à luz do Planck, ele publicou um novo artigo. “Eu tive que excluir alguns parâmetros, mas ainda há espaço para novas físicas,” argumenta ele. Ele disse que apresentará provas de que “múltiplos campos podem desempenhar o mesmo papel que um único campo, dentro da faixa mostrada pelo Planck”.

Qualquer desvio de uma distribuição Gaussiana na CMB deixaria a porta aberta para a SUSY. “O Planck diminuiu a possibilidade de uma ligação, mas não destruiu,” explica Andrew Pontzen da Universidade de Oxford, que não estava envolvido na pesquisa. “Precisaremos de experimentos futuros como o Square Kilometre Array, mas se uma ligação puder ser encontrada entre a física inflacionária e a supersimetria isso seria tremendamente excitante”, disse ele.

Parte da excitação advém da possibilidade de explicar a matéria escura, a entidade sombria que o resultado Planck revelou constituir 27% da massa/energia do universo. Embora os físicos não conheçam exatamente o que seja a matéria escura, algumas teorias supersimétricas prevêem a existência de partículas massivas que interagem fracamente (WIMPs), as quais são uma das principais candidatas a matéria escura. Mas, como o Square Kilometre Array não deve ficar online até 2020, e o LHC entrou em “obras” recentemente, a ideia de Mazumdar de uma física além do Modelo Padrão desempenhando um papel  na inflação pode, por ora, continuar sendo uma possibilidade tentadora.

Fonte: physicsworld.com

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