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La materia oscura es uno de los grandes misterios del universo: una sustancia invisible que representa alrededor del 85% de su masa pero que nunca se ha observado directamente.
Ahora, un experimento subterráneo en Dakota del Sur, en Estados Unidos, detectó un posible indicio de materia oscura que cambia todo lo que se conoce hasta el momento.
Los físicos registraron una interacción de partículas compatible con un WIMP, uno de los principales candidatos a componer la materia oscura del universo.
El laboratorio funciona a casi 1,6 kilómetros de profundidad, dentro de una antigua mina de oro en la región de Black Hills. La ubicación protege el experimento de rayos cósmicos que podrían distorsionar los resultados.
Allí opera el experimento LUX-ZEPLIN, conocido como LZ, diseñado específicamente para rastrear partículas hipotéticas llamadas WIMP —sigla en inglés de “partícula masiva que interactúa débilmente”—, uno de los principales candidatos para explicar la materia oscura.
“Podría ser el primer indicio de una observación de materia oscura”, explicó el físico Sam Eriksen, de la Universidad de Bristol y autor principal del estudio.
Cómo funciona el detector de xenón líquido
El detector de LZ contiene diez toneladas de xenón líquido dentro de un recipiente cilíndrico, gestionado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Los científicos buscan el momento en que una partícula de materia oscura se dispersa contra un átomo de xenón. Esa colisión produciría un destello de luz que el detector registra.
En la conferencia científica realizada el martes en Japón, el equipo describió una interacción entre un átomo de xenón y otra partícula que se comportó como se espera de un WIMP.
Según el estudio, enviado a la revista Physical Review Letters, la partícula habría chocado contra el núcleo del átomo de xenón, transfiriendo energía y generando un tenue destello de luz ultravioleta.
Esa colisión también provocó que el núcleo se sacudiera hacia adelante, un fenómeno que los físicos denominan retroceso nuclear.
Qué es la materia oscura y por qué es relevante
La materia ordinaria —estrellas, planetas y personas— representa apenas el 15% de toda la masa del universo. El resto se atribuye a la materia oscura.
Esa sustancia no emite ni refleja luz, por lo que resulta invisible para el ojo humano y para los telescopios. Su existencia se infiere por sus efectos gravitacionales.
“Podría haber millones de partículas de materia oscura pasando a través de nuestros cuerpos cada segundo, y sin embargo casi ninguna de ellas interactuará jamás con un átomo en nuestros cuerpos”, explicó la científica.
“Podés pensar en la materia oscura como el pegamento cósmico que ayudó a permitir la formación de galaxias como nuestra Vía Láctea”, agregó.
Sin ese “pegamento”, según Kamaha, el universo habría evolucionado de manera distinta y las estructuras que originaron el sistema solar podrían no haberse formado del mismo modo.