Un grupo de investigadores cree que con esta sofisticada herramienta tiene al menos un 10% de probabilidades de encontrar la teorizada y nunca antes vista materia oscura, que compone el 95% de la materia del Universo

Un grupo internacional de científicos anunció el jueves (07.07.2022) que el detector de materia oscura más sensible del planeta entró en funcionamiento y ya se encuentra trabajando en la búsqueda de este elemento nunca antes visto, según detallan los expertos en el sitio web oficial del experimento LUX-ZEPLIN (LZ).

Los científicos están seguros de que esta materia invisible constituye la mayor parte de la masa del Universo y dicen que no estaríamos aquí sin ella, aunque no saben qué es. La carrera por resolver este enorme misterio se lleva a cabo en las profundidades de una antigua mina de oro a un kilómetro y medio bajo tierra en Lead, en Dakota del Sur, Estados Unidos.

La pregunta para los científicos es básica: “¿Qué es este gran lugar en el que vivo? Ahora mismo, el 95% de él es un misterio”, afirmó Kevin Lesko, físico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

¿Cómo funciona el experimento?

En el interior de esta húmeda mina se construyó el Centro de Investigación Subterráneo de Sanford (SURF, por sus siglas en inglés). Tras 10 minutos de descenso, un túnel con paredes frías y forradas conduce a un laboratorio de alta tecnología donde la suciedad y la contaminación son los principales enemigos, por lo que tanto cascos como vestimentas deben estar limpios.

Dentro del laboratorio se halla el corazón del experimento: un tanque gigante llamado criostato. Descrito por los especialistas como “como un termo” hecho de “quizás el titanio más puro del mundo”, fue diseñado para mantener el xenón líquido frío y mantener la radiación de fondo al mínimo.

La importancia del xenón

Para identificar la materia oscura, los científicos esperan que una de sus partículas se dirija a este tanque con xenón líquido y se estrelle contra un núcleo de xenón como dos bolas en un juego de billar, lo que revelaría su existencia en un destello de luz captado por un dispositivo llamado “la cámara de proyección temporal”.

El xenón es especial porque permite a los investigadores ver si una colisión ocurre con uno de sus electrones o con su núcleo. Si algo choca con el núcleo, es más probable que se trate de la materia oscura que todo el mundo está buscando, explicó el coordinador de física del experimento Aaron Manalaysay.

Deshacerse primero de las fuentes de radiación

Hasta ahora, el dispositivo LZ no ha encontrado rastros de la materia oscura. Aunque los científicos no están desanimados ya que disponen de cinco años para su investigación. Además, el detector parece estar sirviendo para filtrar la mayor parte de la radiación que esperaban bloquear.

“Para buscar este tipo de interacción tan poco frecuente, la primera tarea es deshacerse de todas las fuentes ordinarias de radiación, que saturarían el experimento”, dijo el físico Carter Hall, de la Universidad de Maryland.

Probabilidades de hallar la esquiva materia oscura

Y si todos sus cálculos y teorías son correctos, los expertos creen que solo verán un par de señales fugaces de materia oscura. La probabilidad de encontrala con el dispositivo LZ es “probablemente inferior al 50%, pero superior al 10%”, aseguró Hugh Lippincott, físico y portavoz del experimento.

La materia oscura es considerada como uno de los grandes misterios del Universo. Los astrónomos saben que esta materia está ahí porque cuando miden las estrellas y otros elementos regulares en las galaxias, descubren que no hay suficiente gravedad para mantener estos cúmulos unidos.

Si no hubiera nada más, las galaxias “se separarían rápidamente”, subrayó Manalaysay. “Es esencialmente imposible entender nuestra observación de la historia y del cosmos evolutivo sin la materia oscura”, concluyó Manalaysay.

Fuente: dw.com