La materia oscura, acorralada en una antigua mina de oro

El experimento LUX, un laboratorio situado a 1,5 km bajo la superficie terrestre, en una antigua mina de oro de Dakota del Sur (EE.UU.), se puso en marcha hace dos años para intentar descubrir la auténtica identidad de la materia oscura, de la que se cree está compuesta la mayor parte del Universo pero que nunca nadie ha visto. Lo que los científicos buscan en la más completa oscuridad es un pequeño flash que indicaría una colisión entre una partícula de materia oscura y otra de materia normal. El hallazgo iluminaría el mundo de la Ciencia para siempre. Aunque por el momento no ha habido ningún «eureka» que celebrar, el detector, el más sensible del mundo en esta tarea, según indica el Lawrence Berkeley National Laboratory, ha obtenido nuevos resultados.

Un nuevo conjunto de técnicas de calibración ha conseguido descartar a algunos potenciales candidatos y reducir el campo de búsqueda.

En concreto, los investigadores del Large Underground Xenon (LUX) buscan WIMPs, partículas masivas de interacción débil, que son las principales candidatas a constituir la materia oscura. Y ahora lo han hecho bajo un nuevo prisma, gracias a las mejoras en la sensibilidad del detector en más de un factor de 20 en rangos de baja masa, junto a las simulaciones informáticas avanzadas desarrolladas por los científicos.

Los resultados, presentados a la revista Physical Review Letters y publicados en Arxiv, reexaminan los datos recogidos durante el primer plazo de tres meses de LUX en 2013 y descartan la posibilidad de haber dado con la materia oscura en determinados rangos donde otros experimentos habían informado anteriormente de potenciales detecciones.

Pese a que nunca ha sido vista, los científicos confían en que la materia oscura existe porque los efectos de su gravedad se pueden ver en la rotación de las galaxias y en las curvas de luz a medida que viajan a través del universo. Debido a que se cree que los WIMPs interactúan con otros materiales sólo en muy raras ocasiones, aún no se han detectado directamente.

El corazón de LUX contiene un tercio de tonelada de xenón liquido enfriado a menos 100ºC. Cuando una WIMP impacta contra un átomo de xenón retrocede y emite un pequeño destello de luz, que es detectado por los sensores del experimento. La ubicación del detector a una gran profundidad bajo la superficie ayuda a protegerlo de los rayos cósmicos y de otras radiaciones que puedan interferir con una señal de materia oscura. El experimento continuará trabajando hasta junio de 2016, cuando será dado de baja para dar paso a un nuevo detector de xenón mucho mayor conocido como LUX-ZEPLIN (LZ), cien veces más sensible.