Un único pulso en Dakota del Sur entusiasma a los cazadores de materia oscura

Un pulso peculiar apareció en la instrumentación del experimento LUX-ZEPLIN (LZ), una búsqueda subterránea de materia oscura en Dakota del Sur (en la imagen), el 16 de junio de 2023. Merece atención. Desde hace casi cien años, los investigadores buscan materia oscura sin éxito. En una presentación en nombre de la colaboración en la conferencia TeV Particle Astrophysics el 1 de septiembre, Sam Eriksen, de la Universidad de Bristol, dijo que el equipo tiene motivos para sospechar que el pulso podría representar una “partícula masiva de interacción débil” (WIMP), una candidata favorita desde hace tiempo para la materia perdida del cosmos.

Lo que vio el experimento LUX-ZEPLIN

Desde 2021, el proyecto LZ persigue WIMPs con un depósito que contiene siete toneladas de xenón licuado. Cuando las partículas atraviesan este depósito golpean átomos de xenón y producen destellos de luz. La materia ordinaria tiende a rebotar contra los electrones del xenón, mientras que se espera que las WIMP reboten contra su núcleo. Ese “retroceso nuclear” genera patrones de luz distintivos. El Dr. Eriksen afirma que los destellos observados por el grupo en 2023 presentan todas las características de una WIMP al menos 200 veces más pesada que un protón.

Por qué los físicos siguen apostando por las WIMP

Los investigadores están convencidos de que la materia invisible es real. Sus mejores estimaciones indican que constituye alrededor del 85% de toda la masa del universo y cumple varias funciones cruciales, como mantener unidas las galaxias. Sin embargo, su composición real sigue siendo completamente desconocida. No emite, absorbe ni refleja luz ni ninguna otra radiación electromagnética, y solo se revela a través de su influencia gravitatoria.

A lo largo de las décadas, los teóricos han propuesto una variada lista de posibles culpables de estos efectos. Las WIMP figuran entre las candidatas más sólidas. Estas partículas conjeturadas, pesadas y de movimiento lento, solo interactuarían con la materia ordinaria a través de la gravedad y una interacción poco conocida denominada fuerza nuclear débil. Según la idea, estas partículas podrían haber vagado libremente poco después del Big Bang. Luego, a medida que el cosmos se expandió y se enfrió, su cantidad se fijó precisamente en el nivel necesario para explicar la densidad actual de la materia oscura.

Por qué esto no es un descubrimiento — todavía

No se ha llegado a ningún veredicto. La WIMP candidata apareció solo una vez y con un nivel de confianza inferior al umbral que los físicos exigen para un descubrimiento auténtico. Aun así, dice el Dr. Eriksen, ningún esfuerzo de búsqueda de WIMP ha registrado jamás un evento de esta magnitud. Y para una presa tan difícil de atrapar como la materia oscura, solo eso ya merece sin duda atención.

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