- El experimento más sensible en su clase capta indicios del axión.
El experimento más sensible en su clase capta indicios del axión.
Unas señales captadas en uno de los mayores laboratorios subterráneos del mundo podrían ser la primera observación de materia oscura, el misterioso componente que supone el 27% de todo el universo.
La materia oscura es una de las mayores incógnitas de la física. Sin su empuje gravitatorio las galaxias se desmenuzarían y no podrían existir. Aunque en teoría es seis veces más abundante que la materia convencional de la que está hecho el mundo visible, nunca ha sido observada. En conjunto, los humanos solo sabemos de qué está hecho el 5% de todo el universo —materia convencional—. El resto es materia oscura (27%) y energía oscura (68%) totalmente desconocidas.
Los nuevos datos provienen de un enorme tanque con más de tres toneladas de gas xenón construido bajo 1.400 metros de pura roca en el macizo montañoso del Gran Sasso, en Italia. Este aislante es perfecto para amortiguar el bombardeo natural de partículas que recibe la Tierra y que podrían causar interferencias con los átomos de xenón, un gas noble que enfriado a temperaturas de casi 100 grados bajo cero es muy adecuado para detectar fenómenos físicos muy poco frecuentes.
Este experimento llamado XENON1T es el más preciso en su clase. Sus responsables acaban de anunciar que han captado decenas de señales que podrían ser axiones: una partícula teórica de masa pequeñísima que podría ser el componente básico de la materia oscura. Se piensa que la materia oscura está hecha de partículas que interactúan de forma muy débil con las convencionales. Si una partícula de materia oscura entrase en el tanque y chocase con un átomo de xenón, se emitiría un electrón produciendo un destello de luz y liberando una pequeña cantidad de energía que captarían los detectores del experimento.
Hay fenómenos más mundanos como la radiactividad natural o los rayos cósmicos que pueden producir esta misma señal. Los científicos han calculado cuántos de estos eventos sin interés deberían haberse producido en el tiempo de observación: desde 2016 hasta el año pasado. Los resultados muestran que eran de esperar 232, pero se detectaron 53 más.
Los responsables del experimento creen que esas señales redundantes pueden ser axiones producidos por el Sol. En sí estas partículas solares no serían materia oscura, pero demostrarían por primera vez la existencia de esta partícula.
Justo después del Big Bang, hace 13.700 millones de años, se pudieron producir una gran cantidad de axiones que hoy seguirían presentes, explica Igor García Irastorza, investigador del laboratorio europeo de física de partículas CERN. “En teoría el Big Bang pudo producir suficientes axiones como para componer toda la materia oscura existente. Se trata de partículas muy estables, por lo que hay muy baja probabilidad de que se desintegren y esto permitiría detectarlos aún”, explica. Es curioso que la única partícula conocida más ligera que un axión de posible materia oscura es el fotón, la partícula de la luz, resalta el investigador.
A pesar del interés, “hay que tomar estos resultados con mucha cautela”, advierte García. “Las señales son muy débiles y están muy cercana al límite de detección del experimento, de modo que es imposible saber qué es ruido de fondo y qué es señal”, explica. Por otro lado, el tipo de axiones que se habrían cazado en Italia “violarían varias predicciones teóricas sobre astrofísica que se consideran muy sólidas”, advierte García. (EL PAIS)
Recomendadas