DETECTARON UNA EXTRAÑA SEÑAL QUE PODRÍA SER LA PRIMERA EVIDENCIA DIRECTA DE MATERIA OSCURA
El experimento LUX-ZEPLIN registró un evento inusual en las profundidades de una antigua mina de Dakota del Sur. Los científicos creen que podría corresponder a una partícula de materia oscura, aunque todavía no alcanza el nivel de evidencia necesario para confirmar el descubrimiento.
La búsqueda de la materia oscura, uno de los grandes misterios de la física moderna, podría haber dado un paso histórico. Científicos del experimento LUX-ZEPLIN (LZ) detectaron una señal extremadamente inusual que podría corresponder a la interacción de una partícula de materia oscura con un átomo de xenón.
El evento fue registrado en un detector ubicado a casi 1,5 kilómetros bajo tierra, en el Sanford Underground Research Facility, en Dakota del Sur, Estados Unidos. Allí, el experimento utiliza unas 10 toneladas de xenón líquido ultrapuro para intentar detectar las diminutas señales producidas cuando una partícula de materia oscura atraviesa el detector e interactúa con la materia convencional.
El episodio ocurrió durante un período de 220 días de observaciones, entre 2023 y 2024. Los investigadores encontraron un único evento que produjo un retroceso nuclear con una energía de aproximadamente 248 keV, una característica que llamó especialmente la atención porque se encontraba en una región energética que normalmente no era el principal objetivo de estas búsquedas.
¿Podría tratarse de una partícula de materia oscura?
Una de las posibilidades que estudian los científicos es que el evento haya sido provocado por un WIMP, sigla en inglés para partículas masivas que interactúan débilmente. Durante décadas, este tipo de partículas fue considerado uno de los principales candidatos para explicar la naturaleza de la materia oscura.
Si la interpretación fuera correcta, la partícula responsable tendría una masa estimada de alrededor de 200 veces la de un protón. Sin embargo, los investigadores son extremadamente cautelosos: un único evento no permite afirmar que se haya detectado materia oscura.
De hecho, la señal alcanza una significancia estadística de aproximadamente 2,6 sigma, muy por debajo del estándar de 5 sigma que habitualmente se exige en física de partículas para considerar un resultado como un descubrimiento. Existe, por lo tanto, la posibilidad de que se trate de un fenómeno de fondo todavía no identificado.
Un misterio que podría cambiar la física
La materia oscura recibe ese nombre porque no emite, absorbe ni refleja luz, por lo que no puede observarse directamente mediante telescopios convencionales. Los científicos saben que existe principalmente por sus efectos gravitacionales sobre las galaxias y otras estructuras del Universo. Se estima que representa aproximadamente el 85% de toda la materia existente.
Hasta ahora, pese a décadas de búsqueda, nunca se consiguió una detección directa confirmada de una partícula de materia oscura. Por eso, un resultado positivo en LUX-ZEPLIN tendría enormes consecuencias para la física y ayudaría a responder una de las preguntas fundamentales sobre la composición del Universo.
El hallazgo también llega en un momento especialmente interesante para la investigación. Otros experimentos continúan buscando señales similares, mientras que estudios recientes sobre el centro de la Vía Láctea volvieron a analizar un exceso de rayos gamma que también podría estar relacionado con materia oscura, aunque existen explicaciones alternativas como poblaciones de estrellas de neutrones.
Por ahora, los científicos deberán analizar más datos y comprobar si aparecen otros eventos con características similares. El experimento LZ continuará recopilando información durante los próximos años.
Si nuevas señales confirman el patrón observado, lo que hoy es apenas una pista podría convertirse en uno de los descubrimientos más importantes de la física contemporánea. Pero por el momento, la conclusión es mucho más prudente: los científicos encontraron algo que no pueden explicar completamente y que podría ser, por primera vez, una huella directa de la materia oscura.
Fuentes consultadas: Clarín, Reuters, Nature, Departamento de Energía de Estados Unidos, Space.com, Wired y Physical Review Letters.