Un grupo internacional de investigación donde participa el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) --centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV)-- ha dado "un paso de gigante" en la búsqueda experimental de los monopolos magnéticos, unas partículas elementales hipotéticas predichas por varias teorías pero todavía no observadas.

Según informa el CSIC, para avanzar en el descubrimiento de esta escurridiza partícula, los científicos trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), concretamente en el experimento Monopole and Exotics Detector (MoEDAL), cuyo objetivo principal es la búsqueda directa del monopolo magnético entre otras partículas exóticas.

Estas partículas se caracterizan por tener un solo polo magnético, una peculiar propiedad jamás observada. Confirmar su existencia sería transformador para la física, puesto que se abriría un nuevo camino más allá del Modelo Estándar, la teoría actualmente aceptada para describir el mundo microscópico, y se simetrizarían las ecuaciones Maxwell, que describen las leyes del electromagnetismo.

Vasiliki Mitsou, investigadora del Instituto de Física Corpuscular y líder del grupo MoEDAL de Valencia, es también la coordinadora de análisis del mencionado experimento. Ha liderado todos los pasos para la obtención de estos nuevos resultados y ha sido una de las revisoras internas del artículo de la colaboración.

"La sinergia entre físicos experimentales y teóricos en MoEDAL ha permitido, por primera vez, la búsqueda de monopolos de tamaño finito, inaugurando también el uso del potente campo magnético presente en las colisiones de iones pesados en el LHC. Ese mecanismo permite calcular probabilidades de producción de monopolos físicamente válidas", señala Vasiliki Mitsou.

Aceleradores de partículas

El experimento busca la producción de monopolos magnéticos en las colisiones de iones pesados en el acelerador de partículas más grande y poderoso del mundo, el LHC. Las colisiones generan fuertes campos magnéticos, los cuales podrían dar lugar a la creación espontánea de monopolos magnéticos a través del mecanismo de Schwinger (fenómeno por el cual la materia se crea por un fuerte campo eléctrico).

Para detectar monopolos magnéticos, los investigadores de MoEDAL han utilizado un magnetómetro superconductor para escanear los módulos detectores expuestos a las colisiones de plomo-plomo del LHC en busca de señales de carga magnética atrapada. Al no haberse encontrado ninguna señal de este tipo, los investigadores pudieron excluir la existencia de monopolos con una masa inferior a 75 gigaelectronvoltios (GeV), para cargas magnéticas que van desde 1 a 3 unidades base de carga magnética.

El experimento planea tomar más datos y aumentar su sensibilidad para detectar monopolos más pesados y con mayor carga magnética en un futuro próximo.